CN102292829A

CN102292829A - 太阳能电池

Info

Publication number: CN102292829A
Application number: CN2010800053738A
Authority: CN
Inventors: 张大熙; 高志勋; 姜周完; 金钟焕
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: Jingao Solar Co Ltd
Priority date: 2009-08-18
Filing date: 2010-01-06
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2030-01-06
Also published as: EP2371011A4; KR100990110B1; US8263857B2; EP2371011A1; US20110041906A1; CN102292829B; WO2011021755A1

Abstract

一种太阳能电池，该太阳能电池包括：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。

Description

太阳能电池

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。

接着，将参照图1至图6描述根据本发明的示例性实施方式的太阳能电池。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，并且图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。

如图1所示，根据示例性实施方式的太阳能电池1包括：基板110；位于基板110上的射极层120；防反射层130，其位于基板110的有光入射的入射面(此后，被称为“正面”)上的射极层120上；多个第一电荷传输单元，其包括多个正面电极141和用于正面电极141的多个集流器142，并且所述多个第一电荷传输单元电连接到射极层120；多个第二电荷传输单元，其包括至少一个背面电极151和用于背面电极151的多个集流器152，所述多个第二电荷传输单元位于基板110的与正面相反的没有光入射的背面上；以及至少一个背面场(BSF)171。

在示例性实施方式中，基板110可以由掺杂有第一导电类型(例如，p型)的杂质的硅制成，但是这不是必须的。硅的示例包括单晶硅、微晶硅、多晶硅和非晶硅。当基板110是p型时，基板110包含III族元素(如，硼(B)、镓(Ga)和铟(In))的杂质。另选地，基板110可以是n型，并且/或者由除了硅之外的材料制成。当基板110是n型时，基板110可以包括V族元素(如，磷(P)、砷(As)和锑(Sb))的杂质。

基板110包括多个通孔181。通孔181从基板的第一表面至第二表面穿透基板110。对基板110的表面进行粗糙化，以形成粗糙表面，其是不平坦表面，或者具有不平坦特性。在该实施方式中，各通孔181的半径大约是10μm或更大。在本发明的实施方式中，各通孔181的半径可以是大约10μm至大约40μm。

射极层120是具有与基板110的第一导电类型相反的第二导电类型(例如，n型)的杂质部分。射极层120和基板110形成p-n结。

通过由于p-n结产生的内置电势差，由于光入射在基板110上而产生的多个电子-空穴对分离为电子和空穴。接着，分离出的电子朝向n型半导体移动，而分离出的空穴朝向p型半导体移动。因此，当基板110是p型而射极层120是n型时，分离出的空穴和分离出的电子分别朝向基板110和射极层120移动。因此，基板110中的空穴和射极层120中的电子分别在基板110和射极层120中成为主载流子。

因为基板110与射极层120形成p-n结，因此与上述实施方式不同，当基板110是n型时，射极层120可以是p型。在此情况下，分离出的电子和分离出的空穴分别朝向基板110和射极层120移动。

回到上述实施方式，当射极层120是n型时，可以通过用V族元素(如P、As和Sb)的杂质掺杂基板110来形成射极层120。相反，当射极层120是p型时，可以通过用III族元素(如B、Ga和In)的杂质掺杂基板110来形成射极层120。

由氮化硅(SiN_x)和/或氧化硅(SiO_x)制成的防反射层130位于射极层120上，该射极层120形成在基板110的正面上。防反射层130减小入射在基板110上的光的反射率，并且提高对预定波长带的选择性，由此提高太阳能电池1的效率。防反射层130可以具有单层结构、或者诸如双层结构的多层结构，并且，如果需要，可以省略防反射层130。

在本发明的实施方式中，防反射层130和射极层120各自具有暴露部分，该暴露部分暴露基板110的正面的边缘的一部分。因此，形成在基板110正面上的射极层120通过暴露部分与形成在基板110的背面上的射极层120电分离。

第一电荷传输单元包括多个正面电极141和用于正面电极141的多个集流器142(其后，称为“多个正面电极集流器”)。多个正面电极141位于基板110的正面上，并且多个正面电极集流器142位于基板110的背面上。

多个正面电极141主要位于形成在基板110的正面上的射极层120上，并且电连接到射极层120。这里，在射极层120和正面电极141之间没有形成防反射层130。

多个正面电极141彼此分离，大致沿预定方向延伸，并且彼此大致平行。此时，各正面电极141在至少一个通孔181上或上方延伸，由此，正面电极141的多个部分包括陷入到或形成到通孔181中的至少一个槽或空腔188。

各正面电极141收集向射极层120移动的电荷(例如，电子)。多个正面电极141由至少一种导电金属材料制成。导电金属材料的示例为从由镍(Ni)、铜(Cu)、银(Ag)、铝(Al)、锡(Sn)、锌(Zn)、铟(In)、钛(Ti)、金(Au)和其组合组成的组选择的至少一种。可以使用其他导电金属材料。

多个正面电极集流器142主要在通孔181附近位于处于基板110背面上的射极层120上，并且电连接到多个正面电极141。多个正面电极集流器142称为汇流条，并且彼此分离。多个正面电极集流器142也沿与位于基板110正面上的正面电极141交叉的方向延伸，并且彼此大致平行。由此，在基板110的多个部分中形成有多个通孔181，其中，在基板110的平行平面或表面上，正面电极141与正面电极集流器142交叉。

由于多个正面电极集流器142电连接到正面电极141，所以多个正面电极集流器142向外部装置输出由正面电极141收集的电荷(如，电子)。

多个正面电极集流器142由至少一种导电材料制成。导电材料的示例可以为从由Ni、Cu、Ag、Al、Sn、Zn、In、Ti、Au和其组合组成的组中选择的至少一种。在另选实施方式中，其他导电材料可以用于正面电极集流器142。

当正面电极141和正面电极集流器142中的至少一个位于正面电极141和正面电极集流器142在其中连接的通孔181中时，正面电极141和正面电极集流器142中的至少一个位于通孔181的侧壁上，没有断开部分。换句话说，正面电极141的一部分、正面电极集流器142的一部分或这两者，位于通孔181内。

此外，当正面电极141的所述部分和正面电极集流器142的所述部分中的至少一个位于通孔181的侧壁上时，那么，正面电极141的所述部分和正面电极集流器142的所述部分中的位于通孔181的侧壁上的至少一个连续连接到正面上的正面电极141和背面上的正面电极集流器142。换句话说，形成在通孔181侧壁上的正面电极141的所述部分和/或正面电极集流器142的所述部分起到如下的作用：在设置在正面上的正面电极141和设置在背面上的正面电极集流器142之间进行连接。因此，电荷从正面电极141通过通孔181的侧壁(或者形成在通孔181侧壁上的正面电极141的所述部分和/或正面电极集流器142的所述部分)到正面电极集流器142的移动顺利进行。

第二电荷传输单元150包括至少一个背面电极151和用于背面电极151的多个集流器152(此后，称为“多个背面电极集流器”)。背面电极151位于基板110的背面上。背面电极集流器152电连接到背面电极151。

背面电极151电连接到基板110，并且与相邻的正面电极集流器142间隔开。背面电极151收集向基板110移动的电荷(例如，空穴)。背面电极151由至少一种导电材料制成。更具体地，背面电极151可以由从包括Ni、Cu、Ag、Al、Sn、Zn、In、Ti、Au和其组合的组中选择的至少一种制成。可以使用其他导电材料。

在背面电极151和正面电极集流器142之间形成的射极层120包括多个暴露部分182，以暴露基板110的背面的多个部分。暴露部分182切断传输电子或空穴的正面电极集流器142和收集空穴或电子的背面电极151之间的电连接，由此，可以实现或获得电子和空穴的顺利移动。

各个背面集流器152可以包括以预定间隔设置并且与正面电极集流器142大致平行的多个导电体。此时，各导电体可以具有各种形状，如圆形、椭圆形或多边形，但并不限于此。在另选实施方式中，多个背面电极集流器152可以彼此间隔开，并且具有与正面电极集流器142大致平行延伸的条形形状。多个背面电极集流器152向外部装置输出从背面电极151传输的电荷(例如，空穴)。

在与图1和图2中所示的实施方式不同的另选实施方式中，多个背面电极集流器152可以与背面电极151的多个部分重叠，以扩大背面电极151和背面电极集流器152之间的接触面积。由此，提高了背面电极151和背面电极集流器152之间的电荷传输效率。

背面电极集流器152由从包括Ni、Cu、Ag、Al、Sn、Zn、In、Ti、Au和其组合的组中选择的至少一种导电材料形成。其他导电材料可以用于背面电极集流器152。

在图1和图2中，射极层120的多个部分位于背面电极集流器152上，但是本发明的实施方式不限于此。在图1和图2中所示的实施方式中，正面电极集流器142和背面电极集流器152的数量分别可以是2或更多，但是可以根据需要而改变其数量。

由此，当位于基板110的正面上的正面电极141通过通孔181连接到位于基板110的背面上的正面电极集流器142时，如图2和图6所示，各通孔181的内部空间的至少一部分被正面电极141的一部分和/或正面电极集流器142的一部分填充，使得正面电极141的所述部分和/或正面电极集流器142的所述部分具有各种形状。在该实施方式中，各通孔181的内部空间指的是在如下的虚拟上表面S1和虚拟下部表面S2之间形成的空间，所述虚拟上表面S1由位于基板110的正面上的通孔181的入口的虚拟表面表示，所述虚拟下部表面S2由位于基板110的背面上的通孔181的入口的虚拟表面表示。但是，内部空间的限定不限于此并且可以变化。例如，内部空间可以是由如下的虚拟通孔形成的空间：通过基板110延伸到正面电极141的表面和正面电极集流器142的表面而形成所述虚拟通孔。

下面将描述各个通孔181的内部空间中的正面电极141的所述部分和/或正面电极集流器142的所述部分的各种形状的示例。例如，如图2中的第一示例中所示，正面电极集流器142完全填充在朝向背面的通孔181的内部空间的一部分中，并且正面电极141仅涂敷在朝向正面的通孔181的内部空间的剩余部分的侧壁上，以由此将正面电极141和正面电极集流器142连接到通孔181中。因此，在图2的第一示例中，正面电极141包括空腔。

在图2中的第二示例中，正面电极141未完全填充在朝向正面的通孔181的内部空间的主要部分中，并且正面电极集流器142完全填充在朝向背面的通孔181的内部空间的剩余部分中。因此，在图2的第二示例中，正面电极141和正面电极集流器142这两者不包括空腔。

此外，如图3至图6所示，各正面电极141电连接并且物理连接到相应的正面电极集流器142，并且正面电极141和/或正面电极集流器142可以完全填充在通孔181的内部空间的一部分中并且/或者可以包含空腔。

即，参照图3，与图2的第一示例相反，正面电极141完全填充在朝向正面的通孔181的内部空间的一部分中，并且正面电极集流器142涂敷于朝向背面的通孔181的内部空间的剩余部分的侧壁上，从而连接正面电极141和正面电极集流器142。

如图4所示，与图2的第二示例相反，正面电极集流器142完全填充在朝向背面的通孔181的内部空间的主要部分中，并且正面电极141完全填充在朝向正面的通孔181的内部空间的剩余部分中。

此外，如图5和图6所示，第一电荷传输单元140在通孔181的侧壁上仅涂敷至预定厚度。此时，在通孔181的内部空间中，正面电极141的高度h1可以大于正面电极集流器142的高度h2[图5]，或者正面电极141的高度h1可以小于正面电极集流器142的高度h2[图6]。在本发明的实施方式中，在通孔181的内部空间中，正面电极141的高度h1和正面电极集流器142的高度h2可以彼此相等。在该实施方式中，正面电极141的高度h1和正面电极集流器142的高度h2分别表示在通孔181中从虚拟上表面S1和虚拟下表面S2到正面电极141与正面电极集流器142接触的部分的距离，但是其并不限于此。此外，如图5和图6所示，通孔181中的正面电极141和正面电极集流器142的部分各自具有空腔或槽188、189。可以连接通孔181中的正面电极141和正面电极集流器142的各空腔188、189。此外，尽管图5和图6示出了各个空腔188、189暴露在相应的正面和背面，但是各空腔188、189不需要暴露在相应的正面和背面，并且可以由正面电极141和正面电极集流器142完全包围在通孔181之内。此外，可以包围并且接合各空腔188、189，使得各空腔188、189在通孔181内形成单个被包围的空腔。

由于图2和图6的示例示出了各通孔181的内部空间中的正面电极141和正面电极集流器142的多个部分的各种形状，所以在其他实施方式中用于正面电极141和正面电极集流器142的至少一个的其他形状可以存在于通孔181中。

如上所述，位于形成有各通孔181的多个部分上的正面电极141和正面电极集流器142中的至少一个可以具有至少一个槽188和189。各槽(或空腔)188或189的直径d1或d2根据涂敷于各通孔181的侧壁上的正面电极141和正面电极集流器142的各自厚度而变化。在该实施方式中，槽188的直径d1和槽189的直径d2分别是槽188和189在它们相应表面的入口直径，但是并不限于此。如图3至图6所示，槽188的直径d1和槽189的直径d2不需要是恒定的，并且可以基于在槽188和189中的位置而改变。

此外，各槽188和189的深度基于各通孔181的内部空间中的正面电极141和/或正面电极集流器142的形状而改变，由此形成在第一电荷传输单元140上的槽188和189分别具有彼此不同大小的至少两个深度。因此，当正面电极141和正面电极集流器142物理并且电连接到通孔181的内部空间中时，正面电极141和正面电极集流器142到通孔181中的连接条件影响从正面电极141至正面电极集流器142流动的电荷的流动，由此连接条件影响正面电极141和正面电极集流器142之间形成的串联电阻器的电阻。

在太阳能电池1中，太阳能电池1的最大输出电流根据串联电阻器的电阻来限定。例如，随着串联电阻器的电阻增大，最大输出电流减小。由此，当串联电阻器的电阻扩大时，用作太阳能电池1的效率的重要参数的填充因数FF的值减小，从而降低太阳能电池1的效率。填充因数FF具有在0至1之间的值。

在正面电极141和正面电极集流器142之间形成的串联电阻器的电阻分别根据通孔181的内部空间中的正面电极141和正面电极集流器142的厚度(即，涂敷的厚度(量))和接触面积而变化。即，随着与各通孔181的内部空间(或内部空间的表面)中存在的正面电极141和正面电极集流器142的厚度成比例的截面积增大、以及正面电极141和正面电极集流器142彼此在各通孔181的内部空间中的接触面积增大，串联电阻器的电阻减小。此时，随着通孔181的内部空间(或内部空间的表面)中的正面电极141和正面电极集流器142的涂敷厚度增大，正面电极141和正面电极集流器142的接触面积增大。

结果，随着通孔181的内部空间中存在的正面电极141和正面电极集流器142的截面积增大，串联电阻减小，并且，应当理解的是，由于串联电阻的增大而造成的填充因数FF的降低得到减轻。

接着，参照图4至图6，将描述通孔181的内部空间中存在的第一电荷传输单元140的截面积和填充因数FF的变化之间的关系。图7示出了表示根据本发明示例性实施方式的填充因数FF的减小与通孔半径变化的关系的曲线图，图8示出了对图7中的曲线图进行数值表示的表，并且图9示出了根据本发明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。

图7示出了当各种半径的通孔181的内部空间几乎完全填充有第一电荷传输单元(即，正面电极141和/或正面电极集流器142)时，相对于通孔181半径的增大而发生的填充因数FF的减小，并且，结合图7中通孔半径的改变和填充因数FF的减小，图8示出了相对于各种半径而发生的通孔内部空间中存在的第一电荷传输单元的截面积的变化。

如图9所示，通过使用通孔181的半径r₁和在第一电荷传输单元未填充通孔181的情况下而形成的槽(或空腔)188的半径r₂来计算内部空间中第一电荷传输单元的截面积。例如，在图9中，通孔181的内部空间中第一电荷传输单元的正面电极141的截面积A1是(πr₁ ²-πr₂ ²)。

以与正面电极141的截面积A1相同的方式来计算通孔181的内部空间中第一电荷传输单元的正面电极集流器142的截面积A2。但是，在图9中，由于在第一电极集流器未填充通孔181的情况下形成的槽(或空腔)188的半径r₃与槽188的半径r₂不同，所以正面电极集流器142的截面积A2也与正面电极141的截面积A1不同。

如上所述，由于通孔181的内部空间中的正面电极141和正面电极集流器142的形状彼此不同，所以同一通孔181内部空间中的正面电极141和正面电极集流器142的各截面积A1和A2也根据它们在内部空间中的位置而变化。

接着，再次参照图8，当计算了各通孔181的内部空间中的第一电荷传输单元(例如，正面电极141或正面电极集流器142)的截面积A1或A2时，将如下讨论填充因数FF相对于第一电荷传输单元的改变。

参照图8，当第一电荷传输单元的截面积是大约314.2μm²时，填充因数FF的减小是大约0.02194％。因此，应当理解的是，当第一电荷传输单元的截面积是大约310μm²时，填充因数FF的降低较小，并且基本是大约0％。因此，当第一电荷传输单元的截面积变得大于大约300μm²时，可以看到通孔181的内部空间中的正面电极141和正面电极集流器142之间的串联电阻不会造成填充因数FF的显著降低。

因此，在该实施方式中，为了减小或防止由于通孔181的内部空间中正面电极141和正面电极集流器142之间的串联电阻而造成填充因数FF的减小，第一电荷传输单元(即，正面电极141和正面电极集流器142中的至少一个)的截面积是大约300μm²或更大。此外，如上所述，由于当通孔181的半径是大约10μm时通孔181的内部空间中存在的正面电荷传输单元的截面积是大约300μm²，所以可以看出，提供大约300μm²的正面电荷传输单元的截面积的各通孔181的半径是大约10μm。由此，因为对于大约10μm或更大的半径和大约300μm²或更大的正面电荷传输单元的截面积，不会由于通孔181的内部空间中的第一电荷传输单元而造成填充因数FF的减小，所以提高了太阳能电池1的效率。

在图8中，大约10μm至大约40μm的半径和/或大约300μm²至大约5000μm²的正面电荷传输单元的截面积具有不太大也不太小的通孔尺寸的良好组合，填充因数FF的降低较小，并且具有提供较小电阻的正面电荷传输单元的截面积。例如，由半径表示的通孔尺寸不应当过大或过小，因为小通孔将难以用正面前电荷传输单元进行填充，而大通孔将减小基板的用于产生电子-空穴对的面积，这导致太阳能电池效率的降低。

在至少一个背面电极151和基板110之间具有至少一个BSF 171。BSF 171是与基板110相比更重地掺杂有与基板110相同的导电类型的杂质的区域(如，p⁺型区域)。

由于基板110和BSF 171的杂质掺杂浓度之间的差异而产生的势垒妨碍了电子向基板110的背面的移动。因此，BSF 171防止或减少电子和空穴在基板110和背面电极151的界面中的重组和/或消失。

具有上述结构的根据该实施方式的太阳能电池1是连接到正面电极141的正面电极集流器142位于基板110的没有光入射的背面上的太阳能电池。下面将详细描述太阳能电池1的操作。

当照射到太阳能电池1的光透过射极层120入射在基板110上时，由于基于入射光的光能，在基板110中产生多个电子-空穴对。由于基板110的表面是粗糙面，所以基板110的正面中的光反射率减小。此外，由于光入射操作和光反射操作都在粗糙面上进行，所以光吸收率增大，由此提高了太阳能电池1的效率。此外，由于防反射层130减小了入射在基板110上的光的反射损失，所以进一步增大了入射在基板110上的光的量。

基板110和射极层120的p-n结使得电子-空穴对分离，并且所分离出的电子移动到n型射极层120，所分离出的空穴移动到p型基板110。移动到n型射极层120的电子被正面电极141收集，接着传输到正面电极集流器142。移动到p型基板110的空穴通过BSF 171由背面电极151收集，接着传输到背面电极集流器152。当利用电线将正面电极集流器142连接到背面电极集流器152时，电流在其中流动，由此能使用电流来产生电力。

此时，位于通孔181中的正面电极141和正面电极集流器142的截面积分别是不会造成填充因数FF减小的大约300μm²或更大，进一步提高了太阳能电池1的效率。

尽管结合目前被认为是实用的示例实施方式描述了本发明，但应当理解的是，本发明不限于公开的实施方式，而是相反，旨在覆盖在所附权利要求的精神和范围内包括的各种修改和等效结构。

Claims

1.一种太阳能电池，该太阳能电池包括：

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

所述至少一个通孔中的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。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述至少一个通孔中的所述至少一个第一电极的所述一部分和所述至少一个电极集流器的所述一部分中的所述至少一方的截面积为大约300μm²或更大。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池，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在所述至少一个通孔中彼此电连接。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述至少一个空腔暴露于所述基板的所述第一表面和所述第二表面中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池，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各自包括至少一个空腔，并且这至少两个空腔具有彼此不同的直径。

6.根据权利要求1所述的太阳能电池，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包括所述至少一个空腔，并且

所述至少一个第一电极中包括的所述至少一个空腔的一部分和所述至少一个第一电极集流器中包括的所述至少一个空腔的一部分具有彼此不同的直径。

7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述至少一个通孔位于所述基板上的所述至少一个第一电极和所述至少一个第一电极集流器交叉的部分上。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述基板的所述第一表面是入射面，而所述基板的所述第二表面位于与所述第一表面相反的一侧。

9.一种太阳能电池，该太阳能电池包括：

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。

10.根据权利要求9所述的太阳能电池，其中，位于所述至少一个通孔中的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所述至少一方的截面积为大约300μm²或更大。

11.根据权利要求9所述的太阳能电池，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包括至少一个空腔，并且所述至少一个空腔暴露于所述基板的所述正面和所述背面中的至少一个。

12.根据权利要求9所述的太阳能电池，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各自包括至少一个空腔，并且这至少两个空腔具有彼此不同的直径。

13.根据权利要求9所述的太阳能电池，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包括至少一个空腔，并且所述至少一个第一电极中的所述至少一个空腔的一部分和所述至少一个第一集流器中的所述至少一个空腔的一部分具有彼此不同的直径。

14.根据权利要求9所述的太阳能电池，其中，所述至少一个通孔位于所述基板上的所述至少一个第一电极和所述至少一个第一电极集流器交叉的部分上。