CN1330413A - 光电元件、其制造方法及太阳能电池模块 - Google Patents

Abstract

光电转换层13、透明电极层14、绝缘层15以及背电极层16按此顺序被形成在具有通孔17的导电基底11上,并且透明电极层14和背电极层16通过通孔17相互连接,从而提供一种不采用栅格电极的光电元件并提高生产率和产品成品率。

Description

光电元件、其制造方法及太阳能电池模块

发明背景

发明领域

本发明涉及一种光电元件、其制造方法以及一种太阳能电池模块。更加具体来说，本发明涉及一种光电元件，其中包括形成有一个通孔的基底，通过该通孔使得设置在基底的正面和背面上的电极被电连接，从而不需要一种栅格电极，并且可以减小入射光的损耗，本发明还涉及该光电元件的制造方法以及使用该光电元件的太阳能模块。另外，本发明涉及一种光电元件，其中形成有一个整流层以构成一个旁路二极管，该整流层具有沿着与一个光电转换层中产生的光电动势的电压反向的方向的整流特性，以提高可处理性和降低成本；本发明还涉及该光电元件的制造方法和使用该光电元件的太阳能电池模块。

相关背景技术

近来，为了解决化石燃料耗尽的问题以及由于利用化石燃料所造成的环境问题，太阳能作为一种下一代的清洁能量已经引起人们的注意。

当今所用的许多光电元件包括形成在光电转换层的光接收面侧和非光接收面侧的电极、形成在光电转换层的光接收面侧上的透光的透明电极、以及形成在光电转换层的非光接收面侧上的金属电极。

透光的透明电极与金属电极相比具有高的电阻，并且当电流在透明电极中流动时造成电能损耗。因此，为了降低由于透明电极造成的电能损耗，同时采用一种栅格电极。但是，栅格电极挡住一部分入射在光电转换层上的太阳光。因此，这出现另一个问题，即由于该栅格电极所造成的电能损耗。

因此，许多研究和调查机构研究和开发能够把由于透明电极所造成的电能损耗减小到最小程度以及有可能省略栅格电极的光电元件。

日本专利公开第6-151914号公开了一种光电元件，其中用受激准分子激光器在光电转换层中形成一个孔，并且在光电转换层的光接收面侧上形成的一个光接收面电极膜与在非光接收面侧中形成的一个背电极膜通过该孔而电连接。在光电转换层的光接收面中产生的电荷从光接收面电极膜通过该孔流到背电极膜，从而可以省略栅格电极，并且该光电元件具有这样的优点，即可以消除由于栅格电极的遮挡而造成的电能损耗。

另外，为了进一步简化其中省略了栅格电极的光电元件的制造，人们提出许多与该制造方法相关的思想，其中在制造工艺的初始阶段形成该孔，然后顺序叠置薄膜，如此等等。

日本专利公开第8-64850号公开了一种制造光电元件的方法，其在具有等间距通孔的金属基底的一侧上顺序形成绝缘层、光电转换层，并且进一步在另一侧上形成透明电极层，以及在该侧上形成一个背电极层。并且，日本专利公开第11-261086号提出了一种制造光电元件的方法，其在导电基底上形成绝缘层和背电极层，然后形成通孔或者凹陷部分，并且进一步顺序叠置一个光电转换层和一个透明电极层。

一个光电元件的各个半导体层通常是通过化学汽相淀积、溅射方法等等在汽相或真空中形成的。在通过这些方法形成该层面的情况中，而为了防止附着到薄膜形成装置的内壁上的薄膜成份落在一个基底等等的处理表面上，最好在要淀积一个层面的基底表面向下的状态中执行薄膜形成处理。

但是，在制造公开于日本专利公开第8-64850号中的光电元件的方法中，层面按次序形成在一个非光接收面侧、一个光接收面侧以及基底的一个非光接收面侧。对此，当在要淀积一个层面的基底表面向下的状态中执行薄膜形成时，该制造工艺被分为在基底的非光接收面侧上形成一个绝缘层的第一步骤，在基底上的光接收面侧上形成一个光电转换层和一个透明电极层的第二步骤，以及在基底的非光接收表面侧上形成一个背电极层的第三步骤。结果，装置需要为各个步骤作准备。与此类似，把在基底的非光接收面侧上形成层面的工艺分为两个步骤需，要求用较长时间来制造该光电元件，且增加装置的数目以及增加工人的劳动，并且增加光电元件的成本。

另一个方面，在日本专利公开第11-261086号中提出的制造光电元件的方法，包括在绝缘层和背电极层被叠置在一个导电基底上之后形成通孔。对此，当通过激光处理方法或机械处理方法执行穿孔处理时，需要防止由于热量造成金属的熔化，以及由于机械力产生的毛刺造成导电基底与背电极之间通电。

另外，由于在仅仅一个光电元件的情况下输出电压通常不够，因此使用多个串联的光电元件。但是，在把多个光电元件串联的情况下，出现如下问题。

在由于太阳光被建筑物、降雪等等所遮挡而使得一些元件不能产生电力的情况下，来自正常工作的其它元件的总产生电压作为反向电压施加到不产生电能的元件上。如果反向电压超过该元件的耐压，则可能造成该元件击穿。为了避免这种情况，对各个串联连接的光电元件在相反方向上并联旁路二极管。日本专利公开第7-302923号提出一种把旁路二极管与由金属薄膜材料所制成的引线相连接的光电元件。

但是，在日本专利公开第7-302923中公开的光电元件，需要把旁路二极管连接到每个光电元件的一个电极，从而使工作变得复杂，并且在流水线上的大规模生产变得困难。

另外，如果在形成构成该光电元件的各个层面之后附加旁路二极管，则形成旁路二极管的部分的平坦性变差。结果，在光电元件上执行任何处理时，应力集中在旁路二极管上，并且旁路二极管有可能断开。

发明概述

本发明的一个目的，是分别或整体地解决上述问题，并且提供一种具有优良的生产率和成品率的通孔型光电元件；以及其制造方法，和使用该光电元件的太阳能电池模块。

为此目的，本发明提供了一种光电元件，其中包括具有通孔的导电基底、在导电基底的光接收面侧的主表面上从光接收面侧按次序形成的一个透明电极层和一个光电转换层、在导电基底的非光接收面侧的主表面上从光接收面侧按次序形成的一个绝缘层和一个背电极层；其中上述光电转换层和上述透明电极层连续从光接收表面侧上的主表面到上述通孔的内壁面的至少一部分连续形成；上述绝缘层和上述背电极层从非光接收面侧的主表面到上述通孔的内壁面的至少一部分连续形成；上述光电转换层、上述透明电极层、上述绝缘层、以及上述背电极层被按次序在上述通孔的内壁面的至少一部分上顺序叠置；以及上述透明电极层和上述背电极层通过上述通孔电连接。

另外，本发明提供一种制造光电元件的方法，其中包括具有通孔的导电基底、在导电基底的光接收面侧的主表面上从光接收面侧按次序形成的一个透明电极层和一个光电转换层、以及在导电基底的非光接收面侧的主表面上从光接收面侧按次序形成的一个绝缘层和一个背电极层；其中该方法包括在上述导电基底的光接收面侧的主表面上以及在通孔的内壁面上顺序形成该光电转换层和该透明电极层的第一步骤，以及在上述导电基底的非光接收面侧的主表面上以及在通孔的内壁面上顺序形成绝缘层和背电极层的第二步骤。

根据本发明的光电元件，由于在光电转换层中产生的电流被从透明电极通过通孔导向背电极层，或者从背电极层导向透明电极层，不需要在光电元件的光接收面上形成栅格电极。因此，可以消除由于栅格电极本身的遮挡所造成的损耗。

另外，根据本发明的光电元件的制造方法，光电转换层、透明电极层、绝缘层、背电极层按次序形成在具有通孔的导电基底上，从而可以一次在一个步骤中形成多个层面，例如要形成在基底的一面上的半导体层。由于可以有效地形成各个层面，因此生产率较高。

也就是说，光电转换层和透明电极层形成在导电基底的光接收面侧上，然后绝缘层和背电极层形成在非光接收面上，从而可以在一个步骤中形成要形成在基底的一侧上的半导体层等等。因此，可以减少步骤的数目。

另外，本发明的另一个目的是提供一种生产率和可处理性优越的与旁路二极管集成的通孔型光电元件，其制造方法，以及使用该光电元件的太阳能电池模块。

对此目的，本发明提供一种光电元件，其中包括具有通孔的导电基底、在导电基底的光接收面侧的主表面上从光接收面侧按次序形成的一个透明电极层和一个光电转换层，其中该光电元件进一步包括在导电基底的非光接收面侧的主表面上从光接收面侧按次序形成的一个整流层和一个背电极层；上述光电转换层和上述透明电极层连续从光接收表面侧上的主表面到上述通孔的内壁面的至少一部分连续形成；上述整流层和上述背电极层从非光接收面侧的主表面到上述通孔的内壁面的至少一部分连续形成；上述透明电极层和上述背电极层通过通孔相互电连接；上述整流层的整流特性与上述光电转换层的光电动势的电压方向相反。

另外，本发明提供一种制造光电元件的方法，其中包括具有通孔的导电基底、在导电基底的光接收面侧的主表面上从光接收面侧按次序形成的一个透明电极层和一个光电转换层、以及在导电基底的非光接收面侧的主表面上从光接收面侧按次序形成的一个整流层和一个背电极层；其中该方法包括在上述导电基底的光接收面侧的主表面上以及在通孔的内壁面上顺序形成该光电转换层和该透明电极层的第一步骤，以及在上述导电基底的非光接收面侧的主表面上以及在通孔的内壁面上顺序形成整流层和背电极层的第二步骤。

根据本发明的光电元件，由于形成在导电基底的非光接收面侧的主表面上的整流层具有与光电转换层的光电动势的电压相反方向的整流特性，因此该层面执行作为一个旁路二极管的功能。从而，当反向电压施加到该光电元件上时，所产生的电流通过该整流层，从而可以避免由于反向电压造成光电转换层的击穿。

并且，由于作为整流层的旁路二极管与光电元件相集成，不需要在后续步骤中用于一个接一个地把旁路二极管附加到光电元件上的工作，从而提高了生产率。另外，由于旁路二极管作为整流层而集成，因此光电元件的平坦性被提高，并且可以容易地处理该光电元件。

另外，本发明提供一种包括上述光电元件的太阳能电池模块，其中至少一部分光电元件被覆盖有密封材料。从而，每个光电元件具有抗热性、抵抗天气变化、抗绝缘击穿等特性，从而提高了每个光电元件的可靠性。

下面将参照附图详细描述本发明的其它特征和效果。

附图简述

图1A为根据本发明一个实施例的光电元件的透视图，且图1B为图1A的光电元件的通孔部分的放大截面视图；

图2A为根据本发明一个实施例的太阳能电池模块的透视图，且图2B为沿着图2A的2B-2B线截取的截面视图；

图3为根据实施例1的光电元件的通孔部分的截面视图；

图4A为根据实施例2的太阳能电池模块的整体透视图，图4B为图4A的光电元件的电连接部分B的放大截面视图，图4C为沿着图4A中的4C-4C线截取的截面视图；

图5为在本发明中薄膜厚度B与通孔的纵横比之间的关系的曲线图；

图6A为根据本发明一个实施例的光电元件的透视图，图6B为图6A的光电元件的通孔部分的放大截面视图；且

图7为根据本发明的实施例5的光电元件的通孔部分的截面视图。

优选实施例的详细描述

作为本发明的一个实施例，光电转换层可以从光接收面的主表面侧通过通孔的内壁表面到非光接收面侧的主表面的至少一部分连续地形成。通过按这种方式形成，即使要在光电转换层的光接收面侧形成的透明电极层从主表面到一个通孔的深入部分形成，也可以防止透明电极层和导电基底之间相互电连接(短路)，因此这是优选的。

另外，作为本发明的一个实施例，最好这样设计该导电基底，即，使得在导电基底的通孔形成中产生的毛刺或毛刺残余物留在非光接收表面上。通过按这种方式来设计，可以避免由于毛刺等所造成的短路故障。在形成有毛刺的部分中，由于薄膜的成份难以被淀积以形成与其它部分和不形成薄膜的部分(引脚孔)相比厚度较薄的部分，从而容易出现短路故障，因此最好把薄膜形成为相当厚的厚度。另一方面，从光电元件的性能是最高优先考虑这样的观点来看，由于要形成在导电基底的光接收面侧上的光电转换层和透明电极层的膜厚是影响太阳能电池转换效率的非常重要的因素，因此要形成在导电基底的光接收表面侧上的光电转换层和透明电极层的膜厚不能做得太厚以作为防止短路故障的措施。因此，由于绝缘层和背电极层即使做得较厚也不会降低太阳能电池的转换效率，因此毛刺被设计为被置于要形成绝缘层和背电极层的导电基底的非光接收面侧上，从而可以避免由于毛刺所造成的短路故障的出现，同时保持光电转换效率。

另外，在其中从主表面侧来看本发明的光电元件的通孔的形状近似圆形的情况下，优选的是把T/D调节为1或者更小，其中T表示导电基底的厚度，并且D表示通孔的孔径。另外，在其中从主表面侧来看通孔形状接近于矩形的情况下，最好把T/L调节为1或更小，其中T表示导电基底的厚度，并且L表示沿较短边通孔的宽度。如果通孔的开口表面区域表面面积相对于通孔的深度变得更小，则薄膜成份变得难以到达通孔的深处，并且要被淀积的层面的含量减小，结果，通过按这种方式控制这些比率，避免了获得不足的膜厚。

在本发明的一个实施例中，优选的是在导电基底与光电元件的光电转换层之间具有一个背反射层。由于不在光电转换层中吸收的光线可以被反射到光电转换层，因此能够提高阳光的利用效率的背反射层可以从光接收面侧的主表面到通孔的内壁表面的至少一部分连续形成。

另外，背反射层优选地是从光接收面侧通过通孔的内壁表面到非光接收面侧的至少一部分主表面连续形成。由于这种结构，可以用背反射层覆盖在导电基底的非光接收面侧上产生的毛刺。从而，可以消除毛刺的不平坦性，从而它可以避免半导体层等未在产生毛刺的位置形成为足够的厚度的情况，并可以避免短路故障的出现。

另外，背反射层最好包括一个背面金属层和一个背面半导体层。

本发明的光电元件最好包括具有PN结、PIN结、异质结以及肖特基势垒中的任何一种的光电转换层。进一步地，光电转换层最好由非晶、晶体、或者它们的混合相材料所制成。另外，光电转换层包括非晶硅基半导体、微晶硅基半导体、多晶硅基半导体以及多晶复合物基半导体中的任何一种。

在本发明中，光电元件最好包括由一个柔性金属片所制成的导电基底。这种结构可以对光电元件提供柔性，因此这是优选的。

并且，在导电基底中形成通孔时，还执行适当的处理以便于主要在导电基底的非光接收面侧上产生毛刺。这可以通过叠置一个具有相当厚的厚度的绝缘层而降低短路故障出现的可能性，该绝缘层的膜厚可以改变而不影响转换效率，因此这是优选的。具体来说，如果形成通孔的步骤是一个使用包括冲头和冲模的模具的冲孔处理，则最好把冲头置于导电基底的光接收面侧，并且冲模置于非光接收面侧，从光接收面侧对导电基底进行冲孔。通过这种结构，毛刺不形成在光接收面侧，而是形成在非光接收面侧。并且，在通过激光处理形成通孔的步骤的情况下，通过用激光束从导电基底的光接收面侧照射基底使得毛刺可以形成在导电基底的非光接收面侧。

进一步地，最好在形成通孔的步骤和第一步骤之间插入一个消除形成通孔时产生的毛刺的步骤。这样可以抑制层面的不平坦性，并且可以避免短路故障的出现。消除毛刺的步骤可以是电解抛光。

在本发明中，形成光电转换层的步骤最好通过一种化学汽相淀积方法而进行。

一个有选择地除去透明电极的步骤可以被插入在第一步骤和第二步骤之间。通过有选择地除去透明电极，可以在可能出现短路的地方的周围部分地除去透明电极，从而可以避免成品率的下降。消除在上述可能出现短路的地方的周围部分中的透明电极的步骤可以使用在一种电解溶液中在导电基底和计数电极之间施加电压而导致的电解反应来执行。

进一步地，在第二步骤中，绝缘层或者整流层最好通过化学汽相淀积方法形成。

在下文中，尽管将更加具体地描述根据本发明的一种光电元件、其制造方法以及一种太阳能电池模块的优选实施例，但是本发明绝对不限于下文的实施例。

图1A示出本发明的一个光电元件的例子的示意透视图，图1B示出一个通孔部分的放大截面视图。

光电元件10包括具有通孔17的导电基底11、形成在导电基底的光接收面侧的主表面上的背反射层12、形成在该背反射层的光接收面侧上的光电转换层13、形成在该光电转换层的光接收面侧上的透明电极层14、形成在导电基底的非光接收面侧的主表面上的绝缘层15、以及形成在该绝缘层的非光接收面侧上的背电极层16。背电极层12、光电转换层13、透明电极层14、绝缘层15、背电极层16被连续地形成在从光接收面侧或非光接收面侧上的主表面到上述通孔17的内壁面的至少一部分的区域上。并且，在通孔17的内壁表面的至少一部分中，背反射层12、光电转换层13、透明电极层14、绝缘层15和背电极层16按该顺序形成。顺便提一下，背反射层12在本发明中是可有可无的。

透明电极层14和背电极层16在通孔17的内壁表面上电连接。在光电转换层13中产生的电流从透明电极层流到背电极层，或者从背电极层流到透明电极层。从而，不需要一种栅格电极，并且消除了由于栅格电极的遮挡所造成的损耗。

为了防止光电转换层13短路，包括透明电极层14和背电极层16的一个第一电极与包括背反射层12和导电基底11的一个第二电极之间不相互电连接。

制造根据本发明光电元件的方法，包括在导电基底11中形成通孔17的第一步骤，在导电基底11的光接收面侧的主表面上以及通孔17的内壁面上顺序形成背反射层12、光电转换层13和透明电极层14的第二步骤，以及在导电基底11的非光接收面侧的主表面上以及通孔17的内壁面上顺序形成绝缘层15和背电极层16的第三步骤。顺便提一下，背反射层12和光电转换层13可以形成在以前形成了通孔17的导电基底11上。

另外，第二步骤和第三步骤可以通过一个卷送(roll to roll)系统而执行。

在该卷送系统中，当带状并具有柔性的导电基底沿纵向方向连续传送到多个淀积腔时，半导体层等在各个淀积腔内得到形成。该系统具有一个特点，即该系统能够连续形成多个层面。在使用该卷送系统形成层面的情况中，当要被淀积层面的基底表面向下时，在日本专利公开第8-64850号中公开的制造方法需要两次换卷，而本发明的制造方法仅仅需要一次换卷。

图6A为示出本发明的光电元件的另一个实施例的光电元件的透视图，图6B为通孔部分的放大截面视图。

光电元件62与图1A和1B中所示的光电元件10相同，只是采用整流层61替代了绝缘层15。整流层61形成在导电基底的非光接收面侧的主表面上并且具有一种整流特性。背反射层12、光电转换层13、透明电极层14、整流层61以及背电极层16，从光接收面侧或者非光接收面侧的主表面到通孔17的内壁面的至少一部分，被连续地形成。顺便提一下，背反射层12在本发明中是可有可无的。

整流层61的整流特性，是沿着与由光电转换层13的光电动势所产生的电压方向相反的方向。当反向电压施加到光电转换层13上时，该反向电流被旁路到整流层61上，从而可以避免由于反向电压造成光电转换层的击穿。也就是说，整流层61具有旁路二极管的功能。

制造本发明的光电元件的方法包括在导电基底11中形成通孔17的第一步骤，在导电基底11的光接收面侧的主表面上以及在通孔17的内壁面上相继形成背反射层12、光电转换层13和透明电极层14的第二步骤，以及在导电基底11的非光接收面侧的主表面和在通孔17的内壁面上相继地形成整流层61和背电极层16的第三步骤。顺便提一下，背反射层12和光电转换层13可以形成在以前形成有通孔17的导电基底11上。

接着，将具体描述对用于本发明中的各个部件的要求。(导电基底)

导电基底最好作为用于支承各个层面以防止它们被外界施加的作用力所破坏的支承基底。

用于导电基底的实用材料是金属薄片，例如Fe、Ni、Cr、Al、Mo、Au、Nb、Ta、V、Ti、Pt、Pb等等或者它们的合金或它们的组合物，但是该材料不限于上述材料。

导电基底的表面可以是平滑或者具有细微的凸起或凹陷面。凸起和凹陷的形状最好是球形、椎形和金字塔形，并且凸起和凹陷面的峰部和底部之差的最大值Rmax最好为0.05至2μm。从而，在没有背反射层形成在导电基底中的情况下，由导电基底的凸起和凹陷面造成光线的漫反射，并且反射光线的光路长度被延长。从制造和处理方面讲，并且还从基底的机械强度的观点来看，基底的厚度通常最好为10μm或更大。(通孔)

由于通孔，使得由光电转换层的光吸收所产生的电荷可以仅仅通过必要的最短距离的具有高阻抗的透明电极层而导入到具有高的导电率的背电极层。这样，该通孔可以起旁路作用。

图5示出通过溅射方法所形成的层的层厚度比((形成在通孔的内壁的中部上的层厚度)/(形成在主表面上的层厚度))与通孔的纵横比(T/D或者T/L)之间的关系。参考符号T表示基底的厚度，参考符号D是在通孔的形状为圆形的情况下的孔径。参考标号L表示在通孔形状为矩形的情况下的短边方向的宽度。在本发明中，该通孔最好被形成为在该通孔为圆形的情况下满足T/D为1或更小或者在该通孔为矩形的情况下满足T/L为1或更小的条件。这是为了保证当通过溅射方法从基底的主表面到孔通的内壁面连续形成层面时，与要形成在基底的主表面上的层的层厚相比，要形成在通孔的内壁的中部的层有20％或更多的层厚。如果该层厚度小于20％，部分短路的部分增大，且这有时造成难于获得足够的特性。

作为一种用于对导电基底进行穿孔以形成通孔的方法，可以采用例如冲压处理、喷砂处理的处理方法，采用例如激光束、离子束、电子束等的能量射束的处理方法，以及例如蚀刻方法这样的化学处理方法，但是不仅限于这些方法。(背反射层)

背反射层作为光反射层，用于反射光电转换层不能吸收并且透过光电转换层的光，以使之再次反射到光电转换层侧。背反射层被置于导电基底与光电转换层之间。可用作为背反射层的材料包括例如Au、Ag、Cu、Al、Ni、Fe、Cr、Mo、W、Ti、Co、Ta、Nb、Zr等等以及例如不锈钢等合金的金属。在这些材料中，最好采用例如Al、Cu、Ag、Au等具有高反射率的金属。

另外，尽管背反射层的表面的形状可以是平坦的，但是最好采用能够散射光线的凸起和凹陷形状。由于背反射层所提供的散射光线的凸起和凹陷形状，该背反射层可以散射具有光电转换层所不能吸收的长波长的光线，并且光路长度被延长，从而光电元件对长波长的灵敏度提高，短路电流增加，并且光电转换效率提高。凸起和凹陷形状最好使得在凸起和凹陷形状的峰部和底部之差的最大值Rmax在0.2μm至2.0μm之间。

为了形成背反射层，可采用的方法是蒸发方法、溅射方法、电镀方法、印刷方法等等。另外，为了形成凸起和凹陷形状，成形的金属或合金薄膜受到干法蚀刻、湿法蚀刻、喷砂、加热处理。并且，当基底被加热时，金属或合金被蒸发以形成用于散射光线的凸起和凹陷形状。除此之外，凸起和凹陷形状可以通过在成形金属或合金的薄膜上形成ZnO等半导体层而形成。(光电转换层)

光电转换层具有把光转换为电能的功能，并且形成在非光接收面侧的透明电极层上。可用于光电转换层的材料是例如Si、C、Ge这样的属于元素周期表的IV族的一种元素(IV元素)，例如SiGe、SiC等等这样包含IV族元素的合金，例如GaAs、InSb、GaP、GaSb、InP、InAs等等的包含III-V族元素的化合物，例如ZnSe、CdTe、ZnS、CdS、CdSe、GdTe等等的包含II-VI族元素的化合物，以及例如CuInSe₂等等的包含I-III-VI族元素的化合物，但是它们不限于这些元素和化合物。在上述材料中，特别适用于本发明的光电转换层的材料是例如a-Si：H(氢化非晶硅)、a-SiGe：H、a-SiC：H等等这样的IV族元素。不但可以使用非晶材料而且还可以使用微晶材料。这是因为这些材料具有例如能带隙、费米能级等等这样相对容易控制的物理特性，因此适合于改变光电元件的特性数值。

光电转换层具有至少一对pn结、pin结、异质结或者肖特基势垒。用于光电转换层的优选形成方法包括各种化学汽相淀积方法，例如微波等离子体CVD方法、VHF等离子体CVD方法、RF等离子体CVD方法等等。(透明电极层)

透明电极层不但作为在光入射侧用于透光的一个电极，而且还通过优化膜厚而作为一个防反射层。透明电极层要求在光电转换层可以吸收的光线的波长范围内具有高的透射率，并且具有低的阻抗。更加具体来说，透射率最好在600nm波长处为90％或更高。阻抗最好为5×10^-3欧姆·厘米或更低，并且最好为1×10^-3欧姆·厘米或更低。适用于该层的材料最好是导电氧化物，例如In₂O₃、SnO₂、ITO(In₂O₃＋SnO₂)、ZnO、CdO、Cd₂SnO₄、TiO₂、Ta₂O₅、Bi₂O₃、MoO₃、Na_xWO₃等等以及这些氧化物的混合物。另外，可以添加改变这些化合物的导电率的元素(掺杂剂)。

作为改变导电率的元素，在透明电极层为ZnO的情况下这些元素的例子是Al、In、B、Ga、Si、F等等；在透明电极层为In₂O₃的情况下这些元素的例子是Sn、F、Te、Ti、Sb、Pb等等；在透明电极层为SnO₂的情况下这。些元素的例子是F、Sb、P、As、In、Ti、Te、W、Cl、Br、I等等。

用于形成透明电极层的优选方法是通过使用包含少量氧气的溅射气体进行溅射而形成一个层面的方法。(绝缘层)

绝缘层形成在背电极层和导电基底之间，因此背电极层和导电基底之间保持电绝缘。

用于绝缘层的代表材料是无机材料，例如SiO₂、Si₃N₄、MgF₂、Al₂O₃、TiO₂、ZnS、CeF₃、ZrO₂等等，并且可用的形成方法是化学淀积方法、溅射方法、真空蒸发方法、电镀方法等等。

除了这些无机材料之外，绝缘层可以通过使用聚合树脂而形成，例如聚酯、乙烯-乙烯基醋酸共聚物、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等等。

用于通过使用聚合树脂形成绝缘层的方法的例子是通过在一种溶剂中溶解该树脂并且通过旋涂或浸渍而涂敷该树脂溶液的方法；通过加热熔化该树脂并且用一个辊涂抹该树脂的方法，通过电解聚合淀积该树脂的方法，通过电镀淀积该树脂的方法，例如等离子体聚合作用的方法等等，并且根据聚合树脂的物理特性、所需的膜厚、其它各种条件适当地选择和确定该方法，但是，对于大规模生产来说，浸渍方法、辊涂抹方法以及电镀方法等等更加可取。

绝缘层的厚度根据要求来确定，即该层面没有针孔并且对于潮汽具有足够的阻挡特性、具有足够的附着强度和柔软性。如果该厚度为1μm或更小，则容易形成针孔，并且如果厚度为30μm或更多，则柔软性下降，因此该厚度最好在大约1μm至30μm之间。(背电极层)

背电极层是一个集电电极，它用于通过通孔收集在光电转换层的光接收面侧上产生的电荷。作为用于该层面的实际材料，可用的是例如Al、Ag、Au、Cu、Ti、Ta、W等等金属，但是它们不限于这些材料。优选用于形成背电极层的方法是化学汽相淀积方法、溅射方法等等。(太阳能电池模块)

本发明的太阳能电池模块的一个例子在图2A和2B中示出。顺便提一下，图2A为示出太阳能电池模块的整体透视图，以及图2B是沿着图2A的2B-2B线截取的截面视图。

如图2A和2B中所示，本发明的太阳能模块包括本发明的光电元件20以及具有抵抗外界环境的覆盖材料21。光电元件相互电连接，并且光电元件的光接收面侧和非光接收面侧由涂料所覆盖。作为覆盖材料，最好是玻璃板、氟树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯对苯二酸酯、聚丙烯等等，但是不限于这些材料。(整流层)

整流层形成在背电极层和导电基底之间，并且它作为一个旁路二极管。在反向电压施加到由于光线遮挡而不产生电能的光电元件的光电转换层的情况下，整流层把电流旁路，以防止电流在光电转换层中流动。另一方面，整流层还具有阻止由于光电转换层的光电动势产生的电流在背电极层与导电基底之间流动的功能。

整流层对反向电压的阻值最好不低于光电元件的并联电阻值。另外，整流层的反向耐压最好不低于光电元件的开路电压，并且流过整流层的电流值最好不低于光电元件的短路电流。

用于整流层的材料与光电转换层相同，例如Si、C、Ge这样元素周期表的IV族元素，例如SiGe、SiC等等这样包含IV族元素的合金，例如GaAs、InSb、GaP、GaSb、InP、InAs等等这样的包含III-V族元素的化合物，例如ZnSe、CdTe、ZnS、CdS、CdSe、GdTe等等这样的包含II-VI族元素的化合物，以及例如CuInSe₂等等这样的包含I-III-VI族元素的化合物，但是它们不限于这些元素和化合物。整流层具有至少一对pn结、pin结、异质结或者肖特基势垒。用于整流层的优选形成方法包括各种化学汽相淀积方法，例如微波等离子体CVD方法、VHF(特高频)等离子体CVD方法、RF(射频)等离子体CVD方法等等。

在下文中，将根据实施例具体描述本发明，但是本发明不限于这些例子。(实施例1)

图3中示出根据本发明的实施例1的光电元件的通孔部分的放大截面视图。

本实施例的光电元件包括导电基底30、背反射层31、光电转换层32、透明电极层33、绝缘层34、以及背电极层35。

背反射层31由具有多个通孔36的150μm厚的不锈钢所制成。通孔36的直径是200μm，并且通孔36由YAG(钇铝石榴石)激光所形成。由于短的振荡波长，YAG激光具有优良的光汇聚特性，并且由于在金属中的优良吸收特性，YAG激光是在不锈刚中形成微孔的用于穿孔处理的最佳方法。在形成通孔时的YAG激光的平均输出为200瓦。

背反射层31包括ZnO层31a和Al层31b，并且从导电基底30的光接收面侧的主表面到通孔的内壁表面的一部分连续形成。一种溅射方法用于背反射层31的形成，在导电基底上淀积500nm厚度的铝，然后在200℃的基底温度下在基底上淀积2μm厚的ZnO。

光电转换层32包括P型、I型、N型非晶硅层，它们分别从背反射层31的光接收面侧的主表面通过通孔的内壁表面到非光接收面侧的主表面的一部分连续形成。

光电转换层32用等离子体CVD装置形成。顺序形成(1)N型非晶硅层32a、(2)I型非晶硅层32b、以及(3)P型非晶硅层32c。

(N型非晶硅层的形成)

把H₂气体导入一个淀积腔，通过一个质量流控制器把流率控制为50sccm(标准立方厘米/分)，并且淀积腔的压力被控制为1.7×10²Pa(帕斯卡)。一个加热器把基底的温度保持在220℃，并且当基底温度变得稳定时，把SiH₄气体和PH₃/H₂气体导入到该淀积腔。在此时，SiH₄气体的流率被控制为1sccm，并且PH₃/H₂气体的流率为2.5sccm，H₂气体的流率为50sccm，淀积腔的压力为1.3×10²Pa。作为一种高频电源，使用一种13.56MHz的射频电源。射频电源的功率被设置为2瓦，并且射频功率被施加到射频电极(高频导入部分)以产生等离子体，然后打开闸门以开始在ZnO层上形成N型非晶硅层，并且当该层面的厚度变为10nm时，闸门闭合，并且射频电源被关闭以消除等离子体，从而N型非晶硅层的形成结束。SiH₄气体和PH₃/H₂气体被停止流入，并且在H₂气体继续导入淀积腔中5分钟之后，H₂气体的流动也停止，并且淀积腔和气体管道被抽空到1.3×10^-3Pa(帕斯卡)。(I型非晶硅层的形成)

把H₂气体导入一个淀积腔，通过一个质量流控制器把流率控制为100sccm，并且淀积腔的压力被控制为67Pa。一个加热器把基底的温度保持在250℃，并且当基底温度变得稳定时，把SiH₄气体导入到该淀积腔。在此时，SiH₄气体的流率被控制为4sccm，H₂气体的流率为100sccm，淀积腔的压力约为67Pa。作为一种高频电源，使用一种13.56MHz的射频电源。射频电源的功率被设置为3瓦，并且射频功率被施加到射频电极(高频导入部分)以产生等离子体，然后打开闸门以开始在N型非晶硅层上形成I型非晶硅层，并且当该层面的厚度变为400nm时，闸门闭合，并且射频电源被关闭以消除等离子体，从而I型非晶硅层的形成结束。SiH₄气体停止流入淀积腔，并且在H₂气体继续导入淀积腔中5分钟之后，H₂气体的流动也停止，并且淀积腔和气体管道被抽空到1.3×10^-3Pa。(P型非晶硅层的形成)

把H₂气体导入一个淀积腔，通过一个质量流控制器把流率控制为40sccm，并且淀积腔的压力被控制为2.7×10²Pa。一个加热器把基底的温度保持在250℃，并且当基底温度变得稳定时，把SiH₄/H₂气体和BF₃/H₂导入到该淀积腔。在此时，SiH₄/H₂气体的流率被控制为0.25sccm，BF₃/H₂气体的流率为2sccm，H₂气体的流率为40sccm，淀积腔的压力约为2.7×10²Pa。作为一种高频电源，使用一种13.56MHz的射频电源。射频电源的功率被设置为40瓦，并且射频功率被施加到射频电极(高频导入部分)以产生等离子体，然后打开闸门以开始在I型非晶硅层上形成P型非晶硅层，并且当该层面的厚度变为4nm时，闸门闭合，并且射频电源被关闭以消除等离子体，从而P型非晶硅层的形成结束。SiH₄/H₂和BF₃/H₂气体停止流入淀积腔，并且在H₂气体继续导入淀积腔中5分钟之后，H₂气体的流动也停止，并且淀积腔和气体管道被抽空到1.3×10^-3Pa。

透明电极层33由ITO构成。层面33从光电转换层32的光接收面的主表面到通孔36的内壁表面的一部分连续形成。更加具体来说，使用溅射装置和作为一个标靶的ITO，作为溅射气体Ar/O₂气体被以30sccm/0.1sccm的流率导入，并且从一个直流电源加载200瓦的功率，并且当在200℃加热基底时，淀积一个具有70nm厚度的ITO层。

绝缘层34由Si₃N₄构成。它被从导电基底30的非接收面侧的主表面到通孔36的内壁表面的一部分连续形成为具有15μm的厚度。在通孔内壁部分及其周围部分中导电基底30和背反射层31的暴露部分被绝缘层34完全覆盖。绝缘层34通过溅射方法在200℃的基底温度下形成。

背电极层35由铝构成。它从绝缘层34的非光接收面侧的主表面到通孔36的内壁表面的一部分连续形成。背电极层35与透明电极层33电连接。从而，在光电转换层32中产生的电流被通过通孔36导入到背电极层35，从而可以省略挡住光线的栅格电极。使用溅射装置在200℃的基底温度下形成具有10μm厚度的铝质背电极层。

在制造根据实施例1的光电元件的方法中，在通孔形成于导电基底中之后，按如下次序形成层面：(1)背反射层、(2)光电转换层、(3)透明电极层、(4)绝缘层以及(5)背电极层。通过按该次序形成层面在形成所有要形成在光接收面侧上的层面之后，可以形成要形成在非光接收面侧上的层面。也就是说，它的优点是总共仅仅执行两个步骤：在基底的一侧形成背反射层、光电转换层以及透明电极层的第一步骤，以及在基底的另一侧形成绝缘层和背电极层的第二步骤；从而能够在基底两侧上形成所有层面。

(实施例2)

根据本发明实施例2的一种太阳能电池模块在图4A至4C中示出。图4A为示出太阳能电池模块的整体透视图，图4B为示出图4A的电连接部分B(光电元件的电连接部分)的放大示图，以及图4C为沿着图4A的4C-4C线截取的截面视图。没有给出具体描述的其它部分与实施例1中相同。

根据实施例2的太阳能电池模块包括8片光电元件40(类似于实施例1的光电元件)、把光电元件相互电连接的铜箔41、400μm厚的电镀钢片的加强片42、50μm厚的亚乙基四氟乙烯薄膜(ETFE)的表面保护膜43、以及100μm厚的聚(乙烯对苯二酸酯)的绝缘膜44。在这种情况下，为了把光电元件40、加强片42、表面保护膜43和绝缘膜44相互结合，使用一个225μm厚的EVA(乙撑乙烯基乙酸酯)片45作为粘合层。

制造太阳能电池模块的方法可以被分为把光电元件相串联的步骤以及覆盖串联的光电元件的步骤。

在一行中设置8片光电元件以把它们相串联之后，相邻两个元件中的一个的每个导电基底30被铜箔41电连接到相邻两个元件中的另一个的每个背电极层35。在这种情况下，铜箔在边角部分把光电元件相互连接。通过焊接把每个导电基底30与铜箔41连接，并且把每个背电极层35与铜箔41相连接。在电连接光电元件时，为了能够容易地把铜箔焊接到导电基底上，绝缘层34和背电极层35被在1cm×1cm大小的区域中除去(光电元件的边角部分)以在该处执行焊接。放电处理被用作为用于除去绝缘层34和背电极层35的方法。

在8片光电元件串联连接之后，绝缘膜44被置于在光电元件40的非光接收面侧，加强片42被置于上述绝缘膜的非光接收面侧，以及表面保护膜43被置于每个光电元件的光接收面侧，并且使用单个真空型层压装置对所获得物体进行真空加热。在此时，制造条件如下：在1.0×10⁴Pa/秒的抽空速率以及6.7×10²Pa的真空度下抽空30分钟，该层压装置被置于160℃的热风炉中，以对该装置加热50分钟。在此之后，该层压装置被取出热风炉，并且冷却到室温，以完成一个平板型太阳能电池模块。(实施例3)

根据本发明实施例3的光电元件是通过进一步增加除去在导电基底中形成通孔时产生的毛刺的一个步骤而制造的。从而，由于毛刺所造成导电基底的凸起和凹陷部分被减小，并且可以避免在后续步骤中出现短路故障。进一步，在导电基底的光接收面侧上形成层面之后添加除去短路部分的步骤，从而短路部分被恢复，并且成品率得到提高。顺便提一下，在本实施例中没有具体说明其它部分与实施例1中相同。

实施例3的光电元件包括导电基底、背反射层、光电转换层、透明电极层、绝缘层以及背电极层，这与实施例1相类似。

在基底中形成通孔之后并且在背反射层形成之前，插入通过电解抛光除去毛刺的一个步骤。从而，防止在毛刺形成位置出现短路。更加具体来说，不锈钢的导电基底被悬挂和浸入在包含磷酸和硫酸的电解溶液中，并且施加电流以便于比细微凹陷部分更多地溶解在导电基底的表面上细微凸起部分，以平滑该表面。

另外，在背反射层、光电转换层和透明电极层的形成之后，插入通过在电解溶液中的导电基底与计数电极之间施加电压所产生的电解反应而消除在透明电极层中的短路部分的一个步骤。从而，可以提高成品率。顺便提一下，电解溶液包括H₂SO₄(1％)、KOH(0.7％)、乙二醇(1％)以及纯水(97.3％)。

尽管可以采用通过激光照射而除去透明电极层的短路部分而恢复该短路部分的方法，但是如果短路部分形成在通孔的内壁面上，则非常难以用激光照射该短路部分。另一方面，由于即使短路部分形成在通孔的内壁面上电解质溶液也可以通过通孔的内壁面，因此利用在电解溶液中的电解反应消除短路部分中的透明电极层的方法能够容易地恢复该短路部分。

短路部分的恢复方法包括在被调节为1.5pH值、具有25mS/cm电导率以及25℃的溶液温度的电解溶液中，以0.05秒间隔40次重复施加持续时间为0.02秒的4.4V电压的步骤；以60L/分的流率用纯水冲洗1分钟的步骤；以及在150℃的熔炉装置中干燥一分钟的步骤。(实施例4)

根据本发明实施例4的光电元件与实施例1相同，只是背反射层由镍所制成并通过电镀方法形成。通过使用电镀方法形成背反射层，背反射层可以均匀地形成在导电基底的非光接收面侧上的通孔的周围部分中的主表面上。从而，在通孔形成时产生的毛刺被背反射层所覆盖，以减少由于毛刺所形成的不规则性。结果，几乎不在毛刺产生处造成短路缺陷，以增加成品率。

通过使用电镀方法形成镍层，除了导电基底的光接收面侧的主表面和通孔的内壁表面之外，层面可以形成在导电基底的非光接收面侧上的通孔附近的主表面上。从而，在形成通孔时在导电基底的非光接收面侧上产生的毛刺被覆盖，以减小由毛刺所形成的不规则性，并且更加容易在后续步骤中在毛刺产生点处正常地形成层面。

执行导电基底的镀镍处理如下：在10A/dm²(安/分米²)的电流密度执行阴极电解脱脂5分钟，以及在10A/dm²的电流密度执行阳极电解脱脂2分钟，然后用盐酸进行清理。接着，使用镍放电槽(strike bath)在3A/dm²的电流密度执行镍成核30秒，然后在镍电镀槽中在3A/dm²的电流密度下执行镍电镀4分钟。从而形成2μm厚的镍镀层。(实施例5)

在图3中示出本发明的实施例5的光电元件的通孔部分的放大截面视图。

实施例5的光电元件包括导电基底30、背反射层31、光电转换层32、透明电极层33、整流层71和背电极层35。实施例5的光电元件与实施例1的光电元件相同，只是整流层71被用于取代绝缘层，并且I型非晶硅层的厚度被调节为85nm。

整流层71包含具有20nm厚的P型非晶硅层、具有400nm厚的I型非晶硅层、以及具有20nm厚的N型非晶硅层。该整流层从导电基底的非光接收面侧上的主表面到通孔的内壁表面的一部分连续形成，使用等离子体CVD装置来形成整流层71，在与形成光电转换层32中相同的薄膜形成条件下按次序形成(1)P型非晶硅层34a、(2)I型非晶硅层34b以及(3)N型非晶硅层34c。结果，由于可以省略后续的把旁路二极管一个接一个地附加到光电元件上的工作，以使得大规模生产线简化。

可以通过在导电基底中形成通孔之后按次序形成(1)背反射层、(2)光电转换层、(3)透明电极层、(4)整流层以及(5)背电极层而制造该光电元件。(实施例6)

实施例6的太阳能电池模块与实施例2的太阳能电池模块相同，只是实施例5的光电元件被用于取代实施例1的光电元件。根据本发明的实施例6的太阳能电池模块在图4A至4C中示出。图4A为示出太阳能电池模块的整体透视图，图4B为示出图4A的部分B(光电元件的电连接部分)的放大示图，以及图4C为沿着图4A的4C-4C线截取的截面视图。没有给出具体描述的其它部分与实施例5中相同。

根据实施例6的太阳能电池模块包括8片光电元件40(类似于实施例5的光电元件)、把光电元件相互电连接的铜箔41、400μm厚的电镀钢片的加强片42、50μm厚的亚乙基四氟乙烯薄膜(ETFE)的表面保护膜43、以及100μm厚的聚(乙烯对苯二酸酯)的绝缘膜44。在这种情况下，为了把光电元件40、加强片42、表面保护膜43和绝缘膜44相互结合，使用一个225μm厚的EVA片45作为粘合层。

在一行中设置8片光电元件以把它们相串联之后，相邻元件中的一个的每个导电基底30被铜箔41电连接到相邻两个元件中的另一个的每个背电极层35。在这种情况下，铜箔在边角部分把光电元件相互连接。通过导电粘合分别把每个导电基底30连接到铜箔41，并且把每个背电极层35连接到铜箔41。在电连接光电元件时，为了能够容易地把铜箔焊接到导电基底上，整流层71和背电极层35被在1cm×1cm大小的区域中除去(光电元件的边角部分)以在该处执行导电粘合。放电处理被用作为用于除去整流层71和背电极层35的方法。(实施例7)

根据本发明实施例7的光电元件是通过进一步增加除去在导电基底中形成通孔时产生的毛刺的一个步骤而制造的。制造实施例7的光电元件的方法与实施例3相同，只是实施例5的光电元件被用于取代实施例1的光电元件。按照与实施例3相同的方式执行毛刺的去除。导电基底的凸起和凹陷部分被减小，并且可以避免在后续步骤中出现短路故障。进一步，在导电基底的光接收面侧上形成层面之后添加除去短路部分的步骤，从而短路部分被恢复，并且成品率得到提高。

实施例7的光电元件包括导电基底、背反射层、光电转换层、透明电极层、绝缘层以及背电极层，这与实施例5相类似。

在导电基底中形成通孔之后，插入通过电解抛光除去毛刺的步骤防止在毛刺形成位置出现短路。(实施例8)

根据本发明实施例8的光电元件包括通过镀镍形成的镍质背反射层。制造实施例8的光电元件的方法与实施例5相同，只是背反射层由镍所制成并通过电镀方法形成。按照与实施例3相同的方式执行通过电镀方法形成镍的背反射层。通过利用电镀方法形成背反射层，背反射层可以均匀地形成在导电基底的非光接收面侧上的通孔的周围部分的主表面上。从而，在通孔形成时产生的毛刺被背反射层所覆盖，并且由毛刺所形成的凸起和凹陷部分被抑制。结果在后续步骤中几乎不会出现短路故障，以增加成品率。

如上文所述，根据本发明，如果一个步骤被定义为在基底的一侧表面上形成多个层面，则在具有通孔的导电基底上按次序形成光电转换层、透明电极层和绝缘层以及背电极层，不需要执行三个以上的步骤。由于可以减小数目的步骤。因此可以提高光电元件的生产率。

另外，通过在导电基底中形成通孔之后增加通过电解抛光消除毛刺的步骤以及在透明电极层形成之后添加消除短路的步骤，可以提高产品成品率。

另外，根据本发明，具有旁路二极管功能的整流层可以把一个旁路二极管与光电元件相集成。从而，在每个光电元件的各个层面形成之后把一个旁路二极管附加到每个光电元件上的工作可以被省略，以提高光电元件的生产率。

另外，通过使光电元件成为一种集成旁路二极管的类型，由于旁路二极管所造成的凸起和凹陷被消除以提高可处理性。

Claims (51)

1.一种光电元件，包括：具有一个通孔的导电基底；在导电基底的一个光接收面侧的一个主表面上从导电基底的该光接收面侧按顺序设置的一个透明电极层和一个光电转换层；以及，在导电基底的非光接收面侧的一个主表面上从光接收面侧按顺序的一个绝缘层和一个背电极层，其中该光电转换层和透明电极层从光接收表面侧上的主表面到该通孔的内壁面的至少一部分连续地形成；该绝缘层和背电极层从非光接收面侧的主表面到该通孔的内壁面的至少一部分连续地形成；该光电转换层、透明电极层、绝缘层、以及背电极层被按此顺序相继地叠置在通孔的内壁面的至少一部分上；且该透明电极层和背电极层通过通孔而电连接。

2.根据权利要求1所述的光电元件，其中光电转换层从光接收面侧上的主表面通过通孔到非光接收面侧的主表面的至少一部分连续地形成。

3.根据权利要求1所述的光电元件，其中该导电基底被设计为主要把在导电基底的通孔形成之后产生的毛刺或毛刺残余物留在非光接收表面上。

4.根据权利要求1所述的光电元件，其中从主表面侧观察时，通孔的形状基本上为圆形，并且满足T/D为1或者更小的条件，其中T表示导电基底的厚度，并且D表示通孔的孔径。

5.根据权利要求1所述的光电元件，其中从主表面侧观察时，通孔形状接近于矩形，并且满足T/L为1或更小，其中T表示导电基底的厚度，并且L表示通孔沿短边的宽度。

6.根据权利要求1所述的光电元件，其中在导电基底与光电转换层之间提供一个背反射层，并且背反射层从光接收面侧的主表面到通孔的内壁表面的至少一部分连续地形成。

7.根据权利要求1所述的光电元件，其中在导电基底与光电转换层之间提供一个背反射层，并且背反射层从光接收面侧的主表面通过通孔到非光接收面侧的至少一部分主表面连续地形成。

8.根据权利要求6所述的光电元件，其中背反射层包括一个金属层和一个半导体层。

9.根据权利要求1所述的光电元件，其中光电转换层具有从由PN结、PIN结、异质结以及肖特基势垒所构成的组中选择的任何一个。

10.根据权利要求1所述的光电元件，其中光电转换层由非晶、晶体、或者它们的混合相的材料所制成。

11.根据权利要求1所述的光电元件，其中光电转换层包括从由非晶硅基半导体、微晶硅基半导体、多晶硅基半导体以及多晶组合物半导体所构成的组中选择的任何一种。

12.根据权利要求1所述的光电元件，其中导电基底由一个柔性金属片所制成。

13.一种制造光电元件的方法，其中包括具有一个通孔的导电基底、在导电基底的一个光接收面侧的一个主表面上从该光接收面侧按顺序设置的一个透明电极层和一个光电转换层、以及在导电基底的一个非光接收面侧的主表面上从光接收面侧按顺序设置的一个绝缘层和一个背电极层；该方法包括在所述导电基底的光接收面侧的主表面上以及在通孔的内壁面上相继形成该光电转换层和该透明电极层的第一步骤，以及在所述导电基底的非光接收面侧的主表面上以及在通孔的内壁面上相继形成绝缘层和背电极层的第二步骤。

14.根据权利要求13所述的方法，其中进一步包括通过在一个导电基底上穿孔而制造具有该通孔的导电基底的步骤，其中要在通孔形成中产生的毛刺主要产生在导电基底的非光接收面侧。

15.根据权利要求14所述的方法，其中形成通孔的步骤是一个使用包括冲头和冲模的模具的冲孔步骤，该步骤是通过把冲头置于导电基底的光接收面侧并把冲模置于非光接收面侧且从光接收面侧对导电基底进行冲孔而进行的。

16.根据权利要求14所述的方法，其中形成通孔的步骤是一个激光处理步骤，该步骤是通过用激光束从导电基底的光接收面侧照射基底而进行的。

17.根据权利要求14所述的方法，其中进一步包括在形成通孔的步骤和第一步骤之间的一个消除形成通孔时产生的毛刺的步骤。

18.根据权利要求17所述的方法，其中消除毛刺的步骤是通过电解抛光执行的。

19.根据权利要求13所述的方法，其中在第一步骤中形成光电转换层的步骤是通过一种化学汽相淀积法而执行的。

20.根据权利要求13所述的方法，其中进一步包括在第一步骤和第二步骤之间插入的一个有选择地除去透明电极的步骤。

21.根据权利要求13所述的方法，其中在第一和第二步骤之间插入一个恢复短路故障的短路点去除步骤。

22.根据权利要求21所述的方法，其中短路点去除步骤是通过在一种电解溶液中在导电基底和一个计数器电极之间施加电压而导致的电解反应来进行的。

23.根据权利要求13所述的方法，其中在第二步骤中的绝缘层的形成是通过化学汽相淀积方法而进行的。

24.一种包括权利要求1所述的光电元件的太阳能电池模块，其中至少一部分光电元件被密封材料覆盖。

25.一种光电元件，包括：具有一个通孔的导电基底；在导电基底的一个光接收面侧的一个主表面上从导电基底的该光接收面侧按顺序设置的一个透明电极层和一个光电转换层；以及，在导电基底的一个非光接收面侧的主表面上从光接收面侧按顺序设置的一个整流层和一个背电极层，其中该光电转换层和透明电极层从光接收表面侧上的主表面到该通孔的内壁面的至少一部分连续地形成；该整流层和背电极层从非光接收面侧的主表面到该通孔的内壁面的至少一部分连续形成；该透明电极层和背电极层通过通孔相互电连接；且整流层的整流特性沿着与光电转换层的光电动势的电压相反的方向。

26.根据权利要求25所述的光电元件，其中光电转换层从光接收面侧上的主表面通过通孔到非光接收面侧的主表面的至少一部分连续地形成。

27.根据权利要求25所述的光电元件，其中该导电基底被设计为主要把在导电基底的通孔形成中产生的毛刺或毛刺残余物留在非光接收表面上。

28.根据权利要求25所述的光电元件，其中从主表面侧观察时，通孔的形状基本上为圆形，并且满足T/D为1或者更小的条件，其中T表示导电基底的厚度，并且D表示通孔的孔径。

29.根据权利要求25所述的光电元件，其中从主表面侧观察时，通孔形状接近于矩形，并且满足T/L为1或更小，其中T表示导电基底的厚度，并且L表示通孔沿其短边的宽度。

30.根据权利要求25所述的光电元件，其中进一步包括在导电基底和光电转换层之间的一个背反射层，其中该背反射层从光接收面侧到通孔的内壁面的至少一部分连续地形成。

31.根据权利要求25所述的光电元件，其中进一步包括在导电基底和光电转换层之间的一个背反射层，其中该背反射层从光接收面侧的主表面通过通孔到非光接收面侧的主表面的至少一部分连续地形成。

32.根据权利要求30所述的光电元件，其中背反射层包括一个金属层和一个半导体层。

33.根据权利要求25所述的光电元件，其中该整流层具有从由PN结、PIN结、异质结以及肖特基势垒所构成的组中选择的任何一个。

34.根据权利要求25所述的光电元件，其中该整流层由非晶、晶体、或者它们的混合相材料所制成。

35.根据权利要求25所述的光电元件，其中该整流层包括从由非晶硅基半导体、微晶硅基半导体、多晶硅基半导体以及多晶组合物基半导体所构成的组中选择的任何一种。

36.根据权利要求25所述的光电元件，其中该光电转换层具有从由PN结、PIN结、异质结以及肖特基势垒所构成的组中选择的任何一个。

37.根据权利要求25所述的光电元件，其中该光电转换层由非晶、结晶态、或者它们的混合相的材料所制成。

38.根据权利要求25所述的光电元件，其中该光电转换层包括从由非晶硅基半导体、微晶硅基半导体、多晶硅基半导体以及多晶组合物基半导体所构成的组中选择的任何一种。

39.根据权利要求25所述的光电元件，其中导电基底由一个柔性金属片所制成。

40.一种制造光电元件的方法，其中包括具有一个通孔的导电基底、在导电基底的一个光接收面侧的主表面上从导电基底的该光接收面侧按顺序设置的一个透明电极层和一个光电转换层、以及在导电基底的一个非光接收面侧的一个主表面上从光接收面侧按顺序设置的一个整流层和一个背电极层；该方法包括在所述导电基底的光接收面侧的主表面上以及在通孔的内壁面上相继形成该光电转换层和该透明电极层的第一步骤，以及在所述导电基底的非光接收面侧的主表面上以及在通孔的内壁面上相继地形成整流层和背电极层的第二步骤。

41.根据权利要求40所述的方法，其中进一步包括通过在一个导电基底上穿孔而制造具有该通孔的导电基底的步骤，其中要在通孔形成中产生的毛刺主要产生在导电基底的非光接收面侧。

42.根据权利要求41所述的方法，其中形成通孔的步骤是一个使用包括冲头和冲模的模具的冲孔步骤，该步骤是通过把冲头置于导电基底的光接收面侧，并且冲模置于非光接收面侧，从光接收面侧对导电基底进行冲孔而执行的。

43.根据权利要求41所述的方法，其中形成通孔的步骤是一个激光处理步骤，其是通过用激光束从导电基底的光接收面侧照射基底而进行的。

44.根据权利要求41所述的方法，其中进一步包括在形成通孔的步骤和第一步骤之间的一个消除形成通孔时产生的毛刺的步骤。

45.根据权利要求44所述的方法，其中消除毛刺的步骤是通过电解抛光方法进行的。

46.根据权利要求40所述的方法，其中在第一步骤中形成光电转换层的步骤是通过一种化学汽相淀积方法而进行的。

47.根据权利要求40所述的方法，其中进一步包括在第一步骤和第二步骤之间插入一个有选择地除去透明电极的步骤。

48.根据权利要求40所述的方法，其中在第一和第二步骤之间插入一个恢复短路故障的短路点去除步骤。

49.根据权利要求47所述的方法，其中短路点去除步骤是通过在一种电解溶液中在导电基底和计数电极之间施加电压而导致的电解反应来进行的。

50.根据权利要求40所述的方法，其中在第二步骤中的整流层的形成是通过化学汽相淀积方法而进行的。

51.一种包括权利要求25中所述的光电元件的太阳能电池模块，其中至少一部分光电元件被密封材料覆盖。

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