CN101587914A - 太阳能电池及使用该太阳能电池的太阳能电池模块 - Google Patents

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CN101587914A CNA2009101411077A CN200910141107A CN101587914A CN 101587914 A CN101587914 A CN 101587914A CN A2009101411077 A CNA2009101411077 A CN A2009101411077A CN 200910141107 A CN200910141107 A CN 200910141107A CN 101587914 A CN101587914 A CN 101587914A
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Abstract

本发明提供了一种太阳能电池及使用该太阳能电池的太阳能电池模块。所提供的太阳能电池模块具有改善的能量效率。该太阳能电池模块包括框架、布置在框架处的第一太阳能电池以及比第一太阳能电池小的第二太阳能电池。第二太阳能电池设置在被第一太阳能电池包围的区域中。第一太阳能电池具有基本圆形的形状。第二太阳能电池具有矩形的形状，每个第二太阳能电池被四个第一太阳能电池包围。

Description

太阳能电池及使用该太阳能电池的太阳能电池模块
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池，更具体地，涉及一种包括太阳光入射到前表面上的电极的太阳能电池及使用该太阳能电池的太阳能电池模块。
背景技术
在太阳能电池中，光的吸收导致半导体中电子-空穴对的产生，半导体的P-N结处形成的电场使电子移动到半导体的N型侧并使空穴移动到半导体的P型侧，从而产生电流。
通常，太阳能电池的P型电极和N型电极中的至少一种设置在基板的后表面上。如果金属电极覆盖基板的前表面，则太阳光的吸收与被金属电极覆盖的面积成比例地减少。这叫做阴影损失(shading loss)。太阳能电池可以使用圆形硅晶片形成。参照图1，其示出了通常的太阳能电池模块，在该太阳能电池模块中由圆形硅晶片形成的太阳能电池2可以以矩阵形式布置在框架1上。然而，太阳能电池在框架上的这种布置会导致死区(dead area)，在死区中由于没有太阳能电池所以太阳光不能被吸收。例如，图1的太阳能电池模块的死区可以等于或大于太阳能电池模块总面积的20％。
发明内容
本发明提供了一种具有少的死区和高的能量效率的太阳能电池模块。
本发明的实施例提供了太阳能电池。该太阳能电池可以包括：圆形太阳能电池基板，其包括前表面和与前表面相反的后表面；第一电极和第二电极，在太阳能电池基板的前表面处；以及第一电极焊垫(electrode pad)和第二电极焊垫，设置在太阳能电池基板的边缘处并分别连接到第一电极和第二电极以输出电流。
第一电极和第二电极可以包括径向布置部(radially arranged portion)。
第一电极可以包括：第一主电极，沿太阳能电池基板的边缘设置并具有圆形的形状；以及多个第一辅助电极，从第一主电极向太阳能电池基板的中心延伸。第二电极可以包括：第二主电极，设置在太阳能电池基板的中心处并具有圆形的形状；以及多个第二辅助电极，从第二主电极向太阳能电池基板的边缘延伸。第一辅助电极和第二辅助电极可以彼此交替地布置。第一电极焊垫可以与第一主电极接触，第二电极焊垫可以与第二辅助电极之一接触。
太阳能电池基板的边缘可以包括一对互相面对的半圆形外围部，该对互相面对的半圆形外围部被从边缘的第一侧到与第一侧相对的边缘的第二侧所绘制的虚拟直径线分开。第一电极可以包括：第一主电极，在半圆形外围部之一上；以及多个第一分支电极，从第一主电极向半圆形外围部中的另一个延伸。第二电极可以包括：第二主电极，在半圆形外围部中的另一个上；以及多个第二分支电极，从第二主电极向第一主电极延伸。
太阳能电池基板的边缘可以包括一对互相面对的半圆形外围部，该对互相面对的半圆形外围部被从边缘的第一侧到与第一侧相对的边缘的第二侧所绘制的虚拟直径线所分开。第一电极可以包括：第一主电极，在半圆形外围部之一上；以及第一辅助电极，从与边缘的第一侧邻近的第一主电极的端部向边缘的第二侧延伸。第二电极可以包括：第二主电极，在半圆形外围部中的另一个上；第二辅助电极，从与边缘的第二侧相邻的第二主电极的端部向边缘的第一侧延伸。第二辅助电极可以设置在第一主电极和第一辅助电极之间，第一辅助电极可以设置在第二主电极和第二辅助电极之间，从而彼此交替地布置第一电极和第二电极。
第一电极还可以包括从第一主电极和第一辅助电极向第二电极延伸的多个第一分支电极，第二电极还可以包括从第二主电极和第二辅助电极向第一电极延伸的多个第二分支电极。
第一主电极和第二辅助电极之间的最大距离、第二辅助电极和第一辅助电极之间的最大距离以及第一辅助电极和第二主电极之间的最大距离彼此相等。
在本发明的某些实施例中，提供了太阳能电池模块。太阳能电池模块可以包括：框架；在框架上的第一太阳能电池；以及第二太阳能电池，在被第一太阳能电池包围的框架的区域上。第二太阳能电池可以小于第一太阳能电池。
第一太阳能电池可以具有基本圆形的形状。第二太阳能电池可以具有矩形的形状，每个第二太阳能电池可以被四个第一太阳能电池包围。太阳能电池模块还可以包括具有三角形形状的第三太阳能电池，第三太阳能电池通过沿第二太阳能电池的对角线切割第二太阳能电池而形成。第三太阳能电池可以设置在每个被两个第一太阳能电池包围的框架的暴露边缘区域上。
在本发明的某些实施例中，太阳能电池模块可以包括：框架；在框架上的多个第一太阳能电池，每个第一太阳能电池包括前表面、与前表面相反的后表面以及在前表面上的第一电极和第二电极；以及彼此平行并分别连接到第一电极和第二电极得第一输出线和第二输出线，第一输出线和第二输出线设置在框架和第一太阳能电池之间并沿第一太阳能电池布置的方向延伸。
太阳能电池模块还可以包括：第一电极焊垫，连接所述第一电极和所述第一输出线；以及第二电极焊垫，连接所述第二电极和所述第二输出线。第一电极焊垫和第二电极焊垫可以设置在框架的边缘处。
太阳能电池模块还可以包括第二太阳能电池，该第二太阳能电池在被第一太阳能电池包围的框架的区域上，每个第二太阳能电池可以包括前表面、与前表面相反的后表面以及在前表面上的第三电极和第四电极。第二太阳能电池可以小于第一太阳能电池。第一输出线可以连接到第四电极，第二输出线可以连接到第三电极。
附图说明
附图被包括以提供对本发明的进一步的理解，附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了本发明的示范性实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1示出了传统的太阳能电池模块；
图2到图4示出了根据本发明实施例的太阳能电池；
图5和图6示出根据本发明其它实施例的太阳能电池；
图7A示出根据本发明实施例的太阳能电池模块；
图7B是示出图7A的太阳能电池模块的一部分的放大视图；
图8示出根据本发明另一实施例的太阳能电池模块；
图9A和图9B是沿图7A和图8的线I-I’和II-II’提取的截面图；
图10示出了根据本发明实施例的示范性太阳能电池。
图11是示意地示出图10的太阳能电池的部分A的放大视图；以及
图12示出使用根据本发明实施例的太阳能电池模块的示范性太阳能发电系统。
具体实施方式
通过参照附图的示范性实施例，本发明的目的、其它目的、特征和优点将更容易理解。然而，本发明可以以不同的形式实施，而不应被解释为仅限于此处所述的实施例。并且，提供这些实施例是为了使本公开透彻和完整，并将本发明的范围充分传达给本领域的普通技术人员。
在本说明书中，应当理解，当称一物体在另一物体或基板“上”时，它可以直接在另一物体或基板上，或者还可以存在插入的物体。此外，在附图中，为了清楚地示出，物体和区域的尺寸被夸大。此外，尽管诸如第一、第二和第三的术语用于在本发明的不同实施例中描述不同的物体，但是所述物体不受限于这些术语。这些术语仅用于将一个物体与另一物体区别开。这里描述和例解的实施例包括其补充实施例。用于指示一个实施例中的元件的附图标记也可以用于指示另一实施例中的相同或相似的元件。
参照图2到图4，将描述根据本发明示范性实施例的太阳能电池以及太阳能电池的前表面上电极的具体布置。太阳能电池可以包括圆形太阳能电池基板10、第一电极20、第二电极30、第一电极焊垫42和第二电极焊垫44。太阳能电池基板10可以包括用于接收太阳光(sunlight)的前表面以及与前表面相反的后表面。第一电极20和第二电极30可以设置在太阳能电池基板10的前表面上。第一电极焊垫42和第二电极焊垫44可以设置在太阳能电池基板10的边缘上。太阳能电池基板10可以具有图10的实施例的垂直结构(在后面描述)。第一电极焊垫42和第二电极焊垫44可以分别连接到第一电极20和第二电极30，用于将电流供应到外部区域。例如，第一电极20和第二电极30可以分别是P型电极和N型电极。
参照图2，在实施例中，太阳能电池的第一电极20和第二电极30可以包括径向布置部。例如，第一电极20可以包括第一主电极21和多个第一辅助电极23，第一主电极21沿圆形形状的太阳能电池基板10的边缘设置，多个第一辅助电极23从第一主电极21延伸到太阳能电池基板10的中心部。第一主电极21可以具有开口(open)的圆形形状。第二电极30可包括第二主电极31和多个第二辅助电极33。第二主电极31可以设置在太阳能电池10的中心部中。第二辅助电极33可以从第二主电极31朝向太阳能电池基板10的边缘延伸。第二主电极31可以具有开口的圆形形状。第一辅助电极23和第二辅助电极33可以以交替的方式布置。第一辅助电极23与第二辅助电极33之间的距离沿从太阳能电池基板10的中心部到边缘的方向增大。太阳能电池还可以包括多个第一分支电极(未示出)，该多个第一分支电极从第一辅助电极23向第二辅助电极33延伸。太阳能电池还可以包括多个第二分支电极(未示出)，该多个第二分支电极从第二辅助电极33向第一辅助电极23延伸。第一分支电极和第二分支电极可以以交替的方式布置。
第一电极焊垫42可以与第一主电极21接触，第二电极焊垫44可以与第二辅助电极33之一接触。
参照图3，现在将描述太阳能电池的其它实施例。图3的太阳能电池可以包括与图2的太阳能电池相同的元件，将省略对相同元件的描述。太阳能电池基板10的边缘可以包括一对互相面对的半圆形外围部C1和C2，该对互相面对的半圆形外围部C1和C2被从太阳能电池10的边缘的A侧到相对的B侧所绘制的直径线AB分开。第一电极20可以包括第一主电极21和多个第一分支电极25，第一主电极21设置在半圆形外围部C1上，多个第一分支电极25从第一主电极21向与半圆形外围部C1相对的半圆形外围部C2延伸。第二电极30可以包括第二主电极31和多个第二分支电极35，第二主电极31设置在半圆形外围部C2上，多个第二分支电极35从第二主电极31向半圆形外围部C1延伸。第一分支电极25和第二分支电极35可以以交替的方式布置。
第一电极焊垫42可以与第一主电极21接触，第二电极焊垫44可以与第二主电极31接触。
参照图4，现在将描述太阳能电池的另一实施例。图4的太阳能电池可以包括与图2的太阳能电池相同的元件，将省略对相同元件的描述。太阳能电池基板10的边缘可以包括一对互相面对的半圆形外围部C1和C2，该对互相面对的半圆形外围部C1和C2被从太阳能电池10的边缘的A侧到相对的B侧所绘制的直径线AB分开。第一电极20可以包括第一主电极21和第一辅助电极23，第一主电极21可以设置在半圆形外围部C1上。第一辅助电极23可以从邻近A侧的第一主电极21的一端向相对的B侧延伸。第二电极30可以包括第二主电极31和第二辅助电极33。第二主电极31可以设置在半圆形外围部C2上。第二辅助电极33可以从邻近相对的B侧的第二主电极31的一端向A侧延伸。第二辅助电极33可以设置在第一主电极21和第一辅助电极23之间，第一辅助电极23可以设置在第二主电极31和第二辅助电极33之间。这样，第一电极20和第二电极30可以以交替的方式布置。
第一主电极21和第二辅助电极33之间的最大距离、第二辅助电极33和第一辅助电极23之间的最大距离以及第一辅助电极23和第二主电极31之间的最大距离可以彼此相等。
第一电极20还可以包括多个第一分支电极25，多个第一分支电极25从第一主电极21和第一辅助电极23向第二电极30延伸。第二电极30还可以包括多个第二分支电极35，多个第二分支电极35从第二主电极31和第二辅助电极33向第一电极20延伸。第一分支电极25和第二分支电极35可以以交替的方式布置。
第一电极焊垫42可以与第一主电极21接触，第二电极焊垫44可以与第二主电极31接触。
图5和图6示出了根据本发明的修改实施例的太阳能电池。参照图5，其提供了矩形的太阳能电池。矩形的太阳能电池的四个边可以具有相同的长度。第一电极20和第二电极30设置在矩形太阳能电池的前表面上。第一电极20可以包括第一主电极21和第一辅助电极23。第二电极30可以包括第二主电极31和第二辅助电极33。第一主电极21和第二主电极31可以分别设置在矩形太阳能电池的一对互相面对的边缘上。第一辅助电极23可以从第一主电极21向第二主电极31延伸。第二辅助电极33可以从第二主电极31向第一主电极21延伸。第一辅助电极23和第二辅助电极33可以以交替的方式布置。第一电极焊垫42可以与第一主电极21接触，第二电极焊垫44可以与第二主电极31接触。
参照图6，其提供了三角形的太阳能电池。第一电极20和第二电极30设置在三角形太阳能电池的前表面上。第一电极20可以包括第一主电极21和第一辅助电极23。第二电极30可以包括第二主电极31和第二辅助电极33。第一主电极21和第二主电极31可以分别设置在三角形太阳能电池的一对相邻的边缘上。第一辅助电极23可以从第一主电极21向第二主电极31延伸。第二辅助电极33可以从第二主电极31向第一主电极21延伸。第一辅助电极23和第二辅助电极33可以以交替的方式布置。
现在将参照图7A、图7B、图9A和图9B描述根据本发明实施例的太阳能电池模块100。太阳能电池模块100可以包括框架101、布置在框架101上的第一太阳能电池110以及具有不同于第一太阳能电池110的尺寸或形状的第二太阳能电池120。第一太阳能电池110和第二太阳能电池120可以由设置在框架101上的支撑部103支撑。第一太阳能电池110可以布置为矩阵的形式。
第一太阳能电池110可以具有像图2到图4中示出的太阳能电池的圆形形状。例如，第一太阳能电池110可以是形成在硅晶片上的太阳能电池。第二太阳能电池120可以比第一太阳能电池110小。第二太阳能电池120可以具有矩形的形状。每个第二太阳能电池120可以设置在被四个第一太阳能电池110包围的区域中。例如，第二太阳能电池120可以具有与图5中示出的太阳能电池相同的结构。太阳能电池模块100还可以包括具有三角形形状的第三太阳能电池130，第三太阳能电池130可以通过沿矩形的第二太阳能电池120的对角线将其切掉一半而形成。例如，第三太阳能电池130可以具有与图6中示出的太阳能电池相同的结构。第三太阳能电池130可以设置在框架101的暴露边缘上并且每个第三太阳能电池130被两个第一太阳能电池110包围。例如，如果第一太阳能电池110的直径是8英寸，则每个第二太阳能电池120的一边的长度可以是3.3英寸。如果第一太阳能电池110的直径是12英寸，则每个第二太阳能电池120的一边的长度可以是5英寸。
第一太阳能电池110、第二太阳能电池120和第三太阳能电池130中的每个均可以包括用于接收太阳光的前表面以及与前表面相反的后表面。第一电极和第二电极(未示出)可以设置在太阳能电池110、120和130中的每个的前表面上。例如，第一电极和第二电极可以分别是P型电极和N型电极。第一电极和第二电极可以像图2到图6中任一幅示出的第一电极和第二电极那样地布置。根据本发明实施例的太阳能电池110、120和130的示范性结构在图10中示出。
太阳能电池模块100还可以包括设置在太阳能电池110、120和130的边缘上的第一电极焊垫111、121和131以及第二电极焊垫112、122和132。第一电极焊垫111、121和131可以连接到太阳能电池110、120和130的第一电极(未示出)。第二电极焊垫112、122和132可以连接到太阳能电池110、120和130的第二电极(未示出)。太阳能电池模块100还可以包括彼此平行的第一输出线141和第二输出线142。第一输出线141和第二输出线142可以设置在框架101和第一太阳能电池110之间，并可以沿第一太阳能电池110布置的方向延伸。第一电极焊垫111、121和131可以通过第一连接线144和第二连接头(tap)145将第一电极连接到第一输出线141。第二电极焊垫112、122和132可以通过第二连接线146和第二连接头147将第二电极连接到第二输出线142。第一连接头145和第二连接头147可以设置在由太阳能电池110、120和130包围的区域中，并与第一输出线141和第二输出线142电接触。
第一端子148可以设置在框架101的一侧的边缘上，第二端子149可以设置在框架101的另一侧的边缘上。第一端子148可以连接到第一输出线141的末端并且第二端子149可以连接到第二输出线142的末端以输出电流。
玻璃盖105可以设置在太阳能电池110、120和130的前侧以保护太阳能电池110、120和130。乙烯基醋酸盐(ethyl vinyl acetate)片107可以设置在玻璃盖105和框架101之间。
在具有太阳能电池110、120和130的布置的当前实施例中，太阳能电池模块100的死区可以被减少到等于或小于太阳能电池模块100的总面积的约5％的水平。在当前实施例中，第一电极和第二电极(P型电极和N型电极)两者都设置在太阳能电池110、120和130的前表面上，从而第一连接线144和第二连接线146、第一连接头145和第二连接头147以及第一输出线141和第二输出线142可以以最小的间隔损失布置。因此，太阳能电池模块100可以具有高的能量效率。
在当前实施例中，第二太阳能电池120具有矩形的形状，第三太阳能电池130具有三角形的形状。然而，第二太阳能电池120并不限于矩形的形状，第三太阳能电池130并不限于三角形的形状。也就是，第二太阳能电池120和第三太阳能电池130的形状和尺寸可以变化，只要第二太阳能电池120和第三太阳能电池130可以设置在第一太阳能电池110之间的框架101的暴露区域中。例如，第二太阳能电池120可以具有圆形或三角形的形状，第三太阳能电池130可以具有半圆形的形状。在图8、图9A和图9B中示出的另一实施例中，第二太阳能电池120具有圆形的形状，第三太阳能电池130具有半圆形的形状。第三太阳能电池130可以具有通过沿第二太阳能电池120的直径线将第二太阳能电池120切掉一半而形成的半圆形的形状。在此情况下，太阳能电池模块100可以具有等于太阳能电池模块100的总面积的约8.5％的死区。
参照图10，其示出了根据本发明实施例的示范性太阳能电池。该太阳能电池可以包括第一导电类型的半导体基板210(在下文中，也简短地称作“半导体基板”)。第一导电类型的半导体基板210可以包括用于接收太阳光的前表面和与前表面相反的后表面。半导体基板210的前表面可以被织构化为具有规则布置的倒锥图案(inverse pyramid pattern)的凹凸结构。由于该具有规则布置的倒锥图案的凹凸结构，与第一导电类型的半导体基板210具有平的前表面的情况相比，该太阳能电池可以具有高的光吸收率。该太阳能电池还可以包括第二导电类型的半导体层220(在下文中，也简短地称作“半导体层”)以及抗反射层231。第二导电类型的半导体层220设置在第一导电类型的半导体基板210上，抗反射层231设置在第二导电类型的半导体层220上。第二导电类型与第一导电类型相反。
第一导电类型的半导体基板210可以由单晶硅形成，第二导电类型的半导体层220可以由非晶硅形成。第一导电类型可以是P型，第二导电类型可以是N型。PN结可以形成在第一导电类型的半导体基板210与第二导电类型的半导体层220之间的边界附近。例如，PN结可以形成在邻近边界的基板210中。PN结可以是浅结。PN结可以具有数埃
Figure A20091014110700141
到约1000
Figure A20091014110700142
的深度。例如，PN结可以具有约600
Figure A20091014110700143
的深度。在此情况下，电子迁移可以被最小化，使得可以减小由复合引起的电子消耗的可能性。
半导体层220可以用第二导电类型的杂质离子重掺杂。半导体层220可以具有在从约1019/cm3到约1021/cm3范围内的杂质离子浓度。参照图11，第一导电类型的半导体基板210可以包括边界区210a，该边界区210a在邻近第二导电类型的半导体层220的第一导电类型的半导体基板210上部。边界区210a可以用第二导电类型的杂质离子重掺杂。边界区210a可以由从第二导电类型的半导体层220扩散到第一导电类型的半导体基板210的杂质离子形成。因此，半导体基板210可以包括在其下部的第一导电类型的基区210b以及在其上部的第二导电类型的边界区210a。PN结可以形成在第二导电类型的边界区210a和第一导电类型的基区210b之间。边界区210a可以具有低于半导体层220的杂质离子浓度。
边界区210a和半导体层220可以设计为第二导电区222。第二导电区222的杂质浓度可以顺序地增大。而且，由于当前实施例的太阳能电池具有在第二导电类型的非晶半导体层220与第一导电类型的晶体半导体基板210之间的异质结，所以该太阳能电池可以吸收在较宽的波长频带的光。
抗反射层231可以具有等于入射光的波长的四分之一的光学厚度。在此情况下，由于抗反射层231可以是不会反射入射光的抗反射涂层，所以抗反射层231的反射率可以被减小。与抗反射层231具有单层结构的情况相比，抗反射层231可以具有双层结构以减小厚度误差。抗反射层231可以包括氧化硅层、氮化硅层或它们的多层。抗反射层231可以保护太阳能电池的前表面。
再参照图10，太阳能电池还可以包括设置在第一导电类型的半导体基板210的前表面处的第一电极241和第二电极243。第一电极241可以电连接到第一导电类型的半导体基板210的基区210b，第二电极243可以电连接到第二导电类型的半导体层220。第一电极241可以设置在暴露第一导电类型的半导体基板210的基区210b的第一沟槽216中。第二电极243可以设置在第二沟槽218中，第二沟槽218比第一沟槽216浅并暴露第二导电类型的半导体层220。第二沟槽218的底表面可以比半导体基板210的顶表面高，从而不会通过第二沟槽218暴露半导体基板210。第一沟槽216的深度小于半导体基板210的厚度就足够了。例如，第一沟槽216的深度可以等于或小于半导体基板210的厚度的约2/3。第一沟槽216和第二沟槽218可以具有等于或小于约1μm的宽度。
电介质间隔物215可以设置在第一沟槽216的上部213的侧壁上，并暴露第一导电类型半导体基板210的基区210b。电介质间隔物215可包括氧化硅层、氮化硅层或它们的多层。电介质间隔物215可以将第一电极241与第二导电类型的半导体层220分隔开，以防止第二导电类型的半导体层220与第一电极241之间的直接接触。电介质间隔物215可以向下延伸到等于或深于PN结的位置。第一沟槽216可以具有延伸沟槽214，延伸沟槽214与电介质间隔物215的内壁共平面并向半导体基板210的后表面延伸。
为了减少第一电极241与第一导电类型的半导体基板210的基区210b之间的接触电阻，具有高杂质浓度的第一导电类型的杂质层217可以形成在第一沟槽216的侧壁和底表面上。第一导电类型的杂质层217可以形成在第一导电类型的半导体基板210的没有被电介质间隔物215覆盖的部分上。也就是，第一导电类型的杂质层217可以形成在延伸沟槽214上。
第一电极241和第二电极243可以是铝(Al)、铜(Al)、镍(Ni)、钨(W)、钛(Ti)、钛氮化物(TiN)、钨氮化物(WN)、金属硅化物或它们的多层。例如，第一电极241和第二电极243可以具有Ti/TiN/Al或Ti/TiN/W的多层结构。第一电极241和第二电极243可以以交替的方式布置。
由于第一电极241设置在第一沟槽216中，所以有可能增大第一电极241与半导体基板210的基区210b之间的接触面积，因而可以减小第一电极241与基区210b之间的接触电阻和表面电阻。此外，因为电子可以容易地被第一电极241俘获，所以太阳能电池的能量转换效率可以被增大。
背表面场(BSF)杂质层211可以设置在半导体基板210的后表面上。BSF杂质层211可以用于形成背表面场，从而促进电流的收集。BSF杂质层211可以是用第一导电类型的杂质离子重掺杂的杂质层。在本发明的当前实施例中，由于第一电极241和第二电极243都设置在半导体基板210的前表面处，所以可以省略BSF杂质层211。保护性电介质层232可以设置在第一导电类型的半导体基板210的后表面上。例如，保护性电介质层232可以整个地覆盖BSF杂质层211。保护性电介质层232可以由与用于形成电介质间隔物215的材料相同的材料形成。保护性电介质层232可以防止光(其入射在半导体基板210的前表面上并穿过半导体基板210)透过半导体基板210的后表面。也就是，保护性电介质层232可以朝向第一导电类型的半导体基板210的前表面反射光。从保护性电介质层232反射的光可以被抗反射层231再次反射。这样，入射在第一导电类型的半导体基板210上的光可以被限制在半导体基板210内。不像传统太阳能电池，在当前实施例的太阳能电池中，第一电极241和第二电极243都设置在半导体基板210的前表面处，使得暴露半导体基板210的部分不会存在于保护性电介质层232中。由于光可以被半导体基板210的整个后表面反射，所以半导体基板210的后表面的反射率可以被更有效地增大。
现在将参照图12描述使用根据本发明实施例的太阳能电池模块的光伏系统。由于根据本发明实施例的太阳能电池可以输出约0.5V的电压，所以太阳能电池模块200通过将多个太阳能电池并联和/或串联连接以获得所期望的电压电平而实现。太阳能电池阵列300可以通过将多个太阳能电池模块200安装在框架(未示出)上而实现。太阳能电池阵列300可以固定到框架并以预定的角度朝南取向以接收更多的太阳光。
光伏系统可以包括太阳能电池阵列300和电力控制器(power controller)400，电力控制器400构造为接收来自太阳能电池阵列300的能量并将其输出到外部。电力控制器400可以包括输出装置410、电力存储器(electric powerstorage)420、充电/放电控制器430和系统控制器440。输出装置410可以包括功率调节系统(PCS)412和栅格连接系统(grid connect system)414。PCS 412可以是将从太阳能电池阵列300产生的直流电(DC)转变成交流电(AC)的换流器。栅格连接系统414可以连接到另一电力系统500。由于太阳在夜间不发光并且在多云的白天阳光较少，所以电能的产生在那些时间会停止或减少。因此，提供电容器(condenser)420以存储电并输出所存储的电，从而防止光伏系统的电力供应能力随天气条件而变化。充电/放电控制器430可以用于将从太阳能电池阵列300产生的电能存储到电力存储器420并将存储在电力存储器420的电输出到输出装置410。系统控制器440可以用于控制输出装置410、电力存储器420以及充电/放电控制器430。
根据本发明，太阳能电池模块的死区可以被减小。具体地，由于P型和N型电极都设置在太阳能电池的前表面上，所以连接线、连接头和输出线可以以最小的间隔损失布置。因此，太阳能电池模块可以具有高的能量效率。
以上公开的主题应被认为是说明性的而不是限制性的，附加的权利要求书旨在覆盖落在本发明的真实的精神和范围内的所有这些修改、增强和其他的实施例。因此，在法律所允许的最小程度下，本发明的范围有附加的权利要求书及其等同物的最宽的可允许的解释来确定，而不被之前的详细描述限制或限定。
本申请要求于2008年5月22日提交的韩国专利申请No.10-2008-0047615的优先权，其全部内容在此引入以做参考。

Claims (29)

1.一种太阳能电池，包括：
圆形形状的太阳能电池基板，该圆形形状的太阳能电池基板具有在其上的光接收前表面和与所述前表面相反的后表面；
在所述前表面上的第一电极和第二电极，分别电耦接到所述圆形形状的太阳能电池基板内的N型和P型半导体区；以及
第一电极焊垫和第二电极焊垫，其邻近所述圆形形状的太阳能电池基板的边缘设置并分别电连接到所述第一电极和所述第二电极。
2.如权利要求1所述的太阳能电池，其中所述第一电极和所述第二电极中的每个都包括彼此分开的径向延伸电极部。
3.如权利要求2所述的太阳能电池，其中所述第一电极还包括沿所述圆形形状的太阳能电池基板的外围延伸的第一环形电极部。
4.如权利要求3所述的太阳能电池，其中所述第一电极和所述第二电极的所述径向延伸电极部相对于彼此互相穿插。
5.如权利要求4所述的太阳能电池，其中所述第一电极的所述径向延伸电极部从所述第一环形电极部向内部径向延伸。
6.如权利要求5所述的太阳能电池，其中所述第二电极还包括邻近所述圆形形状的太阳能电极基板的中心而延伸的第二环形电极部；以及其中所述第二电极的所述径向延伸电极部从所述第二环形电极部向外部径向延伸。
7.如权利要求2所述的太阳能电池，其中所述第一电极和所述第二电极的所述径向延伸电极部相对于彼此互相穿插。
8.如权利要求1所述的太阳能电池，其中所述第一电极和所述第二电极具有各自的第一弧形部和第二弧形部；以及其中所述第一弧形部和所述第二弧形部在所述圆形形状的太阳能电池基板的相对侧上延伸。
9.如权利要求8所述的太阳能电池，其中所述第一电极和所述第二电极分别具有相对于彼此互相穿插的第一多指和第二多指。
10.如权利要求1所述的太阳能电池，其中所述第一电极包括第一对弧形部，所述第一对弧形部在所述圆形形状的太阳能电池基板的相对两侧上延伸并具有不同的曲率半径；以及其中所述第二电极包括第二对弧形部，所述第二对弧形部在所述圆形形状的太阳能电池基板的相对两侧上延伸并具有不同的曲率半径。
11.如权利要求10所述的太阳能电池，其中所述第一电极和所述第二电极分别具有相对于彼此互相穿插的第一多指和第二多指。
12.一种太阳能电池，包括：
圆形形状的太阳能电池基板，其包括前表面和与所述前表面相反的后表面；
第一电极和第二电极，在所述太阳能电池基板的所述前表面上；以及
第一电极焊垫和第二电极焊垫，设置在所述太阳能电池基板的边缘处并分别连接到所述第一电极和所述第二电极以输出电流。
13.如权利要求12所述的太阳能电池，其中所述第一电极和所述第二电极包括径向布置部。
14.如权利要求13所述的太阳能电池，其中所述第一电极包括：
第一主电极，沿所述太阳能电池基板的边缘设置并具有圆形的形状；
多个第一辅助电极，从所述第一主电极向所述太阳能电池基板的中心部延伸。
15.如权利要求14所述的太阳能电池，其中所述第二电极包括：
第二主电极，设置在所述太阳能电池基基板的所述中心部处并具有圆形的形状；以及
多个第二辅助电极，从所述第二主电极向所述太阳能电池基板的边缘延伸。
16.如权利要求15所述的太阳能电池，其中所述第一辅助电极和所述第二辅助电极以交替的方式布置。
17.如权利要求15所述的太阳能电池，其中所述第一电极焊垫与所述第一主电极接触，所述第二电极焊垫与所述第二辅助电极之一接触。
18.如权利要求12所述的太阳能电池，其中所述太阳能电池基板的边缘包括一对互相面对的半圆形外围部，所述一对互相面对的半圆形外围部被从所述边缘的第一侧到所述边缘的与第一侧相对的第二侧绘出的虚拟直径线分开，
其中所述第一电极包括：
第一主电极，在所述半圆形外围部之一上；以及
多个第一分支电极，从所述第一主电极向另一个所述半圆形外围部延伸，
其中所述第二电极包括：
第二主电极，在所述另一个半圆形外围部上；以及
多个第二分支电极，从所述第二主电极向所述第一主电极延伸。
19.如权利要求12所述的太阳能电池，其中所述太阳能电池基板的边缘包括一对互相面对的半圆形外围部，所述一对互相面对的半圆形外围部被从所述边缘的第一侧到所述边缘的与第一侧相对的第二侧绘出的虚拟直径线分开，
其中所述第一电极包括：
第一主电极，在所述半圆形外围部之一上；以及
第一辅助电极，从邻近所述边缘的第一侧的所述第一主电极的端部向所述边缘的第二侧延伸，
其中所述第二电极包括：
第二主电极，在另一个所述半圆形外围部上；以及
第二辅助电极，从与所述边缘的第二侧相邻的所述第二主电极的端部向所述边缘的第一侧延伸，
其中所述第二辅助电极设置在所述第一主电极和所述第一辅助电极之间，所述第一辅助电极设置在所述第二主电极和所述第二辅助电极之间，从而以交替的方式布置所述第一电极和所述第二电极。
20.如权利要求19所述的太阳能电池，其中所述第一电极还包括从所述第一主电极和所述第一辅助电极向所述第二电极延伸的多个第一分支电极，以及
所述第二电极还包括从所述第二主电极和所述第二辅助电极向所述第一电极延伸的多个第二分支电极。
21.如权利要求19所述的太阳能电池，其中所述第一主电极和所述第二辅助电极之间的最大距离、所述第二辅助电极和所述第一辅助电极之间的最大距离以及所述第一辅助电极和所述第二主电极之间的最大距离彼此相等。
22.一种太阳能电池模块，包括：
框架；
在所述框架处的第一太阳能电池；以及
第二太阳能电池，在被所述第一太阳能电池包围的所述框架的区域中，所述第二太阳能电池小于所述第一太阳能电池。
23.如权利要求22所述的太阳能电池模块，其中所述第一太阳能电池具有基本圆形的形状。
24.如权利要求23所述的太阳能电池模块，其中所述第二太阳能电池具有矩形的形状，每个所述第二太阳能电池被四个所述第一太阳能电池包围。
25.如权利要求24所述的太阳能电池模块，还包括具有三角形形状的第三太阳能电池，所述第三太阳能电池通过沿所述第二太阳能电池的对角线切割所述第二太阳能电池而形成，所述第三太阳能电池设置在所述框架的暴露边缘区域中，每个所述第三太阳能电池被两个所述第一太阳能电池包围。
26.一种太阳能电池模块，包括：
框架；
在所述框架处的多个第一太阳能电池，每个所述第一太阳能电池包括前表面、与所述前表面相反的后表面以及在所述前表面上的第一电极和第二电极；以及
第一输出线和第二输出线，彼此平行并分别连接到所述第一电极和所述第二电极，所述第一输出线和所述第二输出线设置在所述框架和所述第一太阳能电池之间并沿所述第一太阳能电池布置的方向延伸。
27.如权利要求26所述的太阳能电池模块，所述太阳能电池模块还包括：
第一电极焊垫，连接所述第一电极和所述第一输出线；以及
第二电极焊垫，连接所述第二电极和所述第二输出线，
其中所述第一电极焊垫和所述第二电极焊垫设置在所述框架的边缘处。
28.如权利要求27所述的太阳能电池模块，还包括在被所述第一太阳能电池包围的所述框架的区域中的第二太阳能电池，每个所述第二太阳能电池包括前表面、与所述前表面相反的后表面以及在所述前表面上的第三电极和第四电极，所述第二太阳能电池小于所述第一太阳能电池。
29.如权利要求28所述的太阳能电池模块，其中所述第一输出线连接到所述第四电极，所述第二输出线连接到所述第三电极。
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