已知的绕通连接的光伏电池具有在其后表面上的两极的输出端子，其中一个端子通过所述绕通连接耦合到前表面。本发明专利技术的太阳能电池通过在所述后表面上形成发射极层进行制造。电极材料被施加在所述后表面上的相互分离的第一区和第二区中。所述第一区中的电极材料与所述发射极接触。所述第二区覆盖孔的周围，以提供所述后表面上的连接。所述第二区中的电极材料位于所述发射极上，并且所述第二区周围的发射极通过沟道中断。在所述前表面上，另一区的电极材料施加在所述孔上。如果必要，那么所述后表面上的第二区中的电极材料施加在支撑表面上，所述支撑表面基本上与所述第一区下方横向流经发射极层的电流电隔离。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】已知的绕通连接的光伏电池具有在其后表面上的两极的输出端子，其中一个端子通过所述绕通连接耦合到前表面。本专利技术的太阳能电池通过在所述后表面上形成发射极层进行制造。电极材料被施加在所述后表面上的相互分离的第一区和第二区中。所述第一区中的电极材料与所述发射极接触。所述第二区覆盖孔的周围，以提供所述后表面上的连接。所述第二区中的电极材料位于所述发射极上，并且所述第二区周围的发射极通过沟道中断。在所述前表面上，另一区的电极材料施加在所述孔上。如果必要，那么所述后表面上的第二区中的电极材料施加在支撑表面上，所述支撑表面基本上与所述第一区下方横向流经发射极层的电流电隔离。【专利说明】具有绕通连接的光伏电池
本专利技术涉及光伏电池(例如太阳能电池)和一种制造该光伏电池的方法。
技术介绍
已知的光伏电池包括半导体本体，其中光激发自由电荷载流子，这样会产生该电池的输出端子之间的电压以及流经该电池的输出端子的电流。该半导体本体是扁平薄板，其具有较大直径和其前表面与后表面之间的很小的厚度。在基本上整个前表面和后表面的范围内分布的电极提供了与端子的低电阻连接。在多个光伏电池中，端子还可以连同其所连接的电极一起被提供在前表面和后表面上。然而，还已知的是，将端子都提供在相同表面上，通常在后表面上，也就是，在使用期间转离太阳(或其他光源)的表面。通过以从一表面延伸到另一表面的导体材料填充的孔(也称为通孔)的形式的金属绕通(MWT)连接使得在相同表面的端子成为可能。MWT连接的使用具有的问题在于会产生短路，短路会导致穿过端子的输出电路的损耗甚至损坏。因为MWT连接是针对光伏电池最早的提议，所以该问题已经导致多种用于避免短路的建议。尽管对光伏电池中的MWT的短路问题的解决方案有长久期盼的需求，但是这些解决方案在附加的工艺和所需的精度方面仍然相当复杂。—种制造具有MWT连接的光伏电池的方法从Florian Clement等人的，题 为“Pilot Line processing of screen printed cs-Si MffT solar cellsexceedingl7%efficiency (丝网印刷的效率超过17%的铯娃MWT太阳能电池的导频线路工艺)”，发表于2009年费城第34届IEEE光伏专家会议，第223-227页的文献可知。在该方法中，起始点是具有通孔的半导体基底，通孔穿过该基底。通过对表面进行掺杂来实现结。在后表面上，产生背面场(BSF)层以提供到衬底的接触及衬底的钝化。P触点也可印在后表面上，其用于实现电池端子中的一个。以电极网格图形的形式将导体膏剂印在电池的前表面，该导体膏剂溢出通孔。为了提供从另一端子到前部的连接，首先将一部分导体膏剂印在通孔的位置处、通孔位置周围及通孔内。在烧制步骤中加热该导体膏剂，由此形成电极。可从后表面I禹合出P触点与烧制的导电膏剂之间的该电池的输出电压。类似于所有采用MWT技术来制造光伏电池的方法，该方法需要额外的措施来阻止由通孔带来的短路问题。在电池中可能的短路问题可包括通孔壁中的无意识的电流路径，以及由于发射极层的局部缺陷和电池特征的校准引起的电流。由Clement等人提出的方法这样解决这些问题:在通孔中提供发射极层，并且在区域的后面局部地将通孔位置与前触点结合在前表面与后表面中(例如由激光切割)的切割的沟道进行合并。在靠近电池的边缘的前表面上提供沟道，以阻止边缘周围的前表面上的电流。此外，在本地发射极区中的后表面上切割沟道，使得对背部上的与通孔接触的导电膏剂的区域进行环绕。当导电膏剂的区域被精确校准，并且沟道被正确地定位以将(前接触的)导电膏剂区与BSF分开时，这可放置短路。孔壁上的发射极层的可靠的应用要求限制了可用于施加发射极的工艺的选择。由于工艺限制，需要复杂的措施来将该技术施加到η型半导体本体上。美国2007/0023082和EP1950810描述了一种类似的电池，其中，在η型半导体的前表面上的缓变P型发射极由导电涂层覆盖，该缓变P型发射极通过通孔电连接到在后表面的第一电极。在后表面上，缓变η型层被用作与第二电极接触的背面场，并且在合并通孔的区域提供具有固有P型缓变的层。沟道将缓变η型层与具有固有P型缓变的层分开，因此后表面部分与第一电极与第二电极接触。在另一实施例中，缓变η型层可选择地从合并通孔的区域处移除，或可选择地沉积在该区域以外，并且至通孔的接触电极被提供在简单的固有非晶娃层的后表面上。在这些实施例中，通孔包含导体，其被电连接到发射极，并且由于通孔壁不是钝化或分离的，因此发射极触点直接与基极材料接触，这种配置增加了分流或反向电流问题的风险。美国2007/0023082还提到首先将缓变η型层从与第一电极接触的后表面的整个部分移除的可能性。这降低了泄漏，但是使得制造工艺更加复杂。
技术实现思路
除了其他内容以外，本专利技术的目的在于提供具有导电的绕通连接的光伏电池，其中可以更简单的方式降低短路电流。根据一个方面，提供了一种制造光伏电池的方法，其中，所述方法包括:-提供具有前表面和后表面的第一导电类型的半导体本体，其中至少一个孔从所述前表面到所述后表面贯穿所述半导体本体；-在所述半导体本体中或所述半导体本体上至少相邻于所述后表面形成第二导电类型的层；-在所述后表面上的相互分离的第一区和第二区中施加电极材料，所述第一区中的电极材料与所述第二区以外的所述第二导电类型的层电接触，所述第二区的电极材料覆盖所述后表面上的孔，所述第二区中的电极材料被施加在所述第二导电类型的层上；-围绕所述第二区形成所述第二导电类型的层的至少局部的中断；-在所述前表面上的另一区中施加电极材料，所述另一区的电极材料覆盖所述前表面上的孔并且与所述后表面上的所述第二区中的电极材料电接触。导体绕通电池被制造，其中，所述发射极被提供在所述后表面上，也就是说，在提供两个触点电极的电池的表面上。相比于具有前侧发射极的电池，这样降低了以下风险:如果在发射极触点之下的通孔的内壁或后表面没有完全有发射极层覆盖，没有绝缘层，或者通孔中的金属触点被过度烧制，那么穿过基底的短路电流升高。电极材料被施加在第二导电类型层上的第二区中作为支撑表面，所述支撑表面基本上与在对应于所述第一区边缘的位置处横向流动穿过第二导电类型层的电流电隔离。横向电流为平行于所述表面的电流，例如在第二导电类型层内的电流，只要该电流在第二区的方向上到达。通过这种方式，降低了后表面上的短路电流。与来自第二导电类型层的横向电流基本电隔离通过围绕所述支撑表面的横向位置中的层的至少部分中断来实现，在这种情况下，所述支撑表面可以是第二导电类型层的表面。可替换地，基本电隔离可通过对由全部第二区覆盖的所有位置处的第二导电类型层至少部分地进行移除来实现，或通过不对此处的第二导电类型层进行沉积或仅进行部分沉积来实现。在这种情况下，所述半导体本体可提供所述支撑表面。在另一实施例中，基本电隔离可通过提供在第二区中的隔离层来实现，在所述隔离层的顶部提供所述支撑表面。所述层的中断可通过切割沟道或将围绕第二区的轮廓内的层不进行沉积来实现。所述电极材料的应用被施加在具有中断周围的第二导电类型层上的第二区中，这样简化制造，因为不需要对第二区不受所述第二导电类型的层本文档来自技高网...
【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：吴宇，兰伯特·约翰·格尔里格斯，约翰尼斯·阿德里亚努斯·玛丽亚·范罗斯马伦，小松雄尔，N·吉耶万，
申请(专利权)人：荷兰能源研究中心基金会，
类型：
国别省市：
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