区26和发射极区28具有大体上相等的宽度。例如可以使用的宽度W= 1.6毫米，或者更一般地，使用0.75毫米-3毫米范围中的宽度。使用宽度相等的背表面场区26和发射极区28的优势在于可以在背表面场区26和发射极区28上使用宽度相等的导体迹线27。导体迹线27的厚度也可以相同。
[0038]如果将发射极区28的宽度制造得非常小，则会使效率降低。窄的发射极区28将只允许小面积的电荷载流子从前表面浮置发射极流动到背表面发射极，并且前表面浮置发射极与背表面发射极之间的衬底中的“基”电压不足以利于电荷载流子从前表面浮置发射极到背表面发射极的流动。增加发射极区的宽度导致发射极区28之上的一部分衬底具有增加少数电荷载流子从前表面浮置发射极到背表面发射极的垂直流动的“基”电压(即，少数电荷是指极性在半导体衬底中是少数的电荷载流子，而在前表面浮置发射极中到背表面发射极中的是多数电荷载流子)。优选的是与背表面场区宽度相等的背表面发射极区。在大于0.6毫米并且优选大于0.75毫米或者I毫米的背表面场区的情况下，背表面发射极区的宽度优选地至少为背表面场区的宽度的0.2倍到2倍之间，并且优选在0.5倍到1.5倍之间。
[0039]图3示意性地示出了光生伏打电池的背表面的一部分的俯视图，其中背表面场区26和发射极区28形成条带。通过虚线A-A指示的图2中所示的横截面垂直贯穿到条带的最长方向。条带的宽度用W表示。应当指出的是，条带仅作为示例示出。可以使用诸如正方形、六边形之类的其他形状的区。在实践中，电池将包含其它结构(未示出)。电极(导体迹线27)要被设置在背表面场区26和发射极区28上，例如设置在条带的中间，并且至少大体上沿着条带的整个长度延伸，以用于从电池传导电流。
[0040]在实施例中，使用下述硅衬底20，该硅衬底在前表面22a与背表面22b之间具有50微米到250微米之间(例如180微米)的厚度，并且具有大于0.012欧姆米的电阻。在实施例中，背表面场区26的宽度W在0.75毫米到3毫米之间。在本文中，宽度W为沿着条带的最短方向从一边到另一边的距离，或者更一般地说，宽度W为电极所处于的相对平行边之间的最短距离。在实施例中，背表面场区26和发射极区28具有基本上相等的宽度(例如，小于10%的差异)。在实施例中，前浮置发射极层24具有大于10毫西门子平方电导率的电导性。电导率取决于浮置发射极层24中的掺杂密度和从表面到结深度(在该深度中，相反导电类型的掺杂密度相等)的该层的厚度。层的生成工艺规定了掺杂密度与厚度之间的关系。在实践中，厚度可以例如在0.5微米到I微米之间。优选地，衬底20是η-导电类型的硅衬底，例如，掺杂磷光体，而前浮置发射极层24是P-导电类型的发射极层，例如掺杂硼。
[0041]在现有技术中，主要使用具有前浮置发射极的P-导电类型衬底的背接触光生伏打电池，衬底更厚并且电阻更低(厚度大于200微米并且电阻率小于0.0125欧姆米)。对于这种P-型衬底，现有技术使用电阻值小于10毫西门子平方的掺杂磷光体的前浮置发射极。背表面场区的宽度小于0.4毫米并且发射极区的宽度是背表面场区的宽度的至少5倍，以便降低电遮挡的影响。
[0042]图4针对多个基极宽度绘制了作为(暗)FFE电导率值的函数的模拟电池效率。前浮置发射极层24的电导率是前浮置发射极层24的掺杂的函数，并且可以通过在制造期间对所使用的掺杂量进行调整来进行设置。通过对下述电池进行模拟来获得该曲线图，该电池具有η-型硅衬底，该硅衬底具有0.015欧姆米的电阻和180微米的厚度，背表面发射极宽度W= 1.6毫米，并且基极区与发射极区之间的间隙为75微米。前浮置发射极深度和掺杂密度随着前浮置发射极层24的电导率而变化。
[0043]在模拟中，假定钝化消除了间接复合SRH(Shockley-Read-HalI)。表面处的残余复合是由于随着载流子密度而增加的俄歇复合造成的。在实践中，一定程度上的SRH复合是不可避免的，SRH复合的程度取决于制造工艺。SRH复合将具有下述效应:对于较高的FFE电导率，效率将随着FFE电导率的增加而下降，而不是如图4中所示出的那样趋向平稳。
[0044]在图4a中示出了这一点，图4a针对下述电池示出了在没有SRH复合的情况下以及在存在SRH复合的情况下作为FFE电导率(横轴，单位为西门子平方)的函数的电池效率(纵轴)的曲线图，该电池具有1.6毫米的背表面场宽度和电阻率为1.2欧姆厘米的衬底。圆圈(C)示出了没有SRH复合的情况下的效果，而方块⑶示出了存在SRH复合的情况下的效果。可以看到，效率将具有作为FFE电导率的函数的最大值，该最大值的确切位置取决于制造工艺。
[0045]如图4a中所示出的那样，当前浮置发射极层的平均电导率小于25毫西门子平方时效率最大。
[0046]考虑到消除SRH复合的情况，图4中顶部的曲线图(针对250微米的背表面场宽度)证实了图1a中所示的效果，针对小的FFE电导率实现了最优效率。
[0047]图4中最左边的点证实了图1b中所示的效果，即，当从对于小的背表面场宽度是最优的FFE电导率开始时，随着背表面场宽度的增加，效率急剧下降。
[0048]然而，图4示出了当使用较高的FFE电导率时情况并非如此。针对较高的FFE电导率，效率的损失要缓和很多。已经发现，假如前浮置发射极层24的掺杂浓度值对应于背表面场区26的宽度而增加，则对于更宽的背表面场区26可以实现与窄的背表面场区几乎相同的效率(22.5%而不是20.4% )。
[0049]为了避免效率的剧烈损失而需要的阈值掺杂浓度值随着背表面场区26的宽度增加而向上移动。在最优掺杂浓度的线的两侧上的宽度-电导率点的带中，效率随着表面场区26的宽度增加而较小地减少。
[0050]图4b_4d示出了针对平面中0.1 %间隔的多个不同效率值的恒定模拟电池效率值的等值线的等值线图，其中分别沿着横轴和纵轴来标绘背表面场区26的宽度和前浮置发射极层24的电导率。
[0051]图4b_4d示出了分别针对下述衬底的曲线图，衬底的本体电阻率分别为1.2欧姆厘米、3.8欧姆厘米和12欧姆厘米(0.012欧姆米、0.038欧姆米和0.12欧姆米)。从这些等值线图中可见，在常规的0.4毫米的较小的背表面场区宽度处和更大的背表面场区宽度处的表现存在明显的本质差异。即使没有取决于制造的复合损失，对于小的基极表面场宽度而言，随着FFE电导率的增加效率已经下降，但对于大于大约1.25毫米的背表面场宽度而言，效率随着FFE电导率的增加保持增加或者趋于饱和。
[0052]因此，对于大约10毫西门子平方(mS.sq)的FFE电导率值之上的更高的FFE电导率值，随着背表面场宽度(等值线的密度)增加，效率下降得要小得多。
[0053]如果只根据宽度来调整电导率值，则随着背表面场区26的宽度的增加效率几乎不减少，这一发现可以应用于制造下述光生伏打电池，该光生伏打电池相比先前所考虑的具有更宽的背表面场区26 (例如，先前考虑最多400微米宽度的背表面场区26)。现在可以使用至少600微米，并且更优选大于750微米或者大于I毫米并且多达2毫米或者3毫米的宽度。利用相应调整的前浮置发射极的电导率，I毫米的宽度仅导致效率从22.8%下降至22.4%，而2毫米的宽度仅导致效率下降至22.1%。
[0054]作为回报，增加的宽度使得能够使用跟传统的窄背表面场相比宽度差别不大的导体迹线27。优选地，使用诸如铝之类的相同导体材料的相等宽度的导体迹线27。优选地，使用宽度相等的背表面场区26和发射极区，例如宽度都是1.6毫米或者宽度都在I毫米与3毫米之间。
[0055]根据经验，已经从模拟中发现，避免效率剧烈损失的前浮置发射极层的阈值电导率值C满足关系式C = a*w-b，其中W为背表面场区的宽度，单位为毫米，系数a = 5.54毫西门子平方/毫米，b= 1.0毫西门子平方。
[0056]模拟还示出了在衬底厚度在90-180