CN102945868A

CN102945868A - 正六边形晶硅太阳能硅片及由该硅片制成的太阳能电池

Info

Publication number: CN102945868A
Application number: CN2012104192073A
Authority: CN
Inventors: 杨伟强; 黄旭光; 魏红军; 宋倩倩
Original assignee: Ja Solar Co Ltd
Current assignee: Jingao Solar Co Ltd
Priority date: 2012-10-26
Filing date: 2012-10-26
Publication date: 2013-02-27

Abstract

本发明公开了一种正六边形晶硅太阳能硅片，包括硅片，所述硅片为正六边形，所述正六边形的硅片是圆柱形晶硅棒横截面的内接正六边形所成的片体。还公开了一种由上述正六边形晶硅太阳能硅片制成的太阳能电池，所述正六边形的硅片通过晶硅太阳能电池制作工艺制作成正六边形的太阳能电池。本发明的硅片为正六边形，使得晶硅棒切去的边皮料大幅度降低，提高了对晶硅棒的利用率，而且减少了回炉量，节约了生产成本。本发明的正六边形太阳能电池增大了电池的有效面积，提高了电池的输出功率，而且可以实现电池制作成电池组件的无缝拼接，尽可能利用组件有限的排布面积，同时能够满足现有电池组件焊接的需要。

Description

正六边形晶硅太阳能硅片及由该硅片制成的太阳能电池

技术领域

本发明涉及晶体硅太阳能光电利用技术领域，特别涉及一种正六边形晶硅太阳能硅片，还涉及由该硅片制成的太阳能电池。

背景技术

在晶硅太阳能硅片及电池制造工序中，硅通过直拉或区熔的方法先制作成呈圆柱体的晶硅棒，为了提高太阳能电池组件的效率，硅片需要尽可能地铺满整个组件面积，所以，晶硅棒还需要通过开方、切片等过程制作成厚度为150-200μm的圆角正方硅片，每个硅片的外沿轮廓由四个直边和圆角构成，俗称准正方形，准正方形的硅片直接用于制作太阳能电池，再由太阳能电池制作成太阳能电池组件，在制作过程中，太阳能电池与硅片的形状始终保持一致。

如图1～4所示，在现有晶硅棒1的开方过程中，需要切出四个直边，形成准方硅棒2，再对准方硅棒2进行切片，得到硅片3，硅片3经过制绒、扩散、等离子刻蚀、化学气相沉积减反膜、丝网印刷浆料、烧结过程制成太阳能电池4。在开方的过程中，切除的部分作为边皮料，其所占晶硅棒的比例通常达到15%-30%，目前，对边皮料的处理通常是采用回炉重新拉制，其实这种做法增加了回炉量，是一种变相的浪费。

中国实用新型授权专利（专利号201020032032.7）公开了一种对已经制作完成的太阳能电池进行切割制作正六边形电池的技术方案，但是，该技术方案存在以下缺陷：⑴已经制作完成的太阳能电池含有扩散杂质和电子浆料，被切除的部分也会因为含有扩散杂质和电子浆料而无法再直接回炉，造成浪费，没有提高对硅棒的利用率；⑵需要处理被切除的部分，因此提高了生产成本；⑶由于是在现有准正方形电池片上切割成正六边形，导致一个正六边形电池片的有效面积较小，降低了单个电池片的输出功率。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种结构简单、减少边皮料、节约成本、能够提高电池输出功率且与电池制作工艺匹配性好的正六边形晶硅太阳能硅片。

本发明的上述目的通过以下的技术措施来实现：一种正六边形晶硅太阳能硅片，包括硅片，其特征在于：所述硅片为正六边形，所述正六边形的硅片是圆柱形晶硅棒横截面的内接正六边形所成的片体。

本发明的硅片为正六边形，使得晶硅棒切去的边皮料大幅度降低，提高了对晶硅棒的利用率，而且减少了回炉量，节约了生产成本；由该硅片制作成正六边形太阳能电池后，增大了电池的面积，提高了电池的输出功率。

作为本发明的一种优选实施方式，所述正六边形的硅片是沿圆柱形晶硅棒横截面的内接正六边形轴向切割成正六边形立柱后，再切片而成。

作为本发明的另一种实施方式，所述正六边形的硅片是对圆柱形晶硅棒切片后，再沿每个片体的内接正六边形切割而成。

本发明的另一个目的在于提供由上述正六边形晶硅太阳能硅片制成的太阳能电池。

本发明的上述目的通过以下的技术措施来实现：一种由上述正六边形晶硅太阳能硅片制成的太阳能电池，其特征在于：所述正六边形的硅片通过晶硅太阳能电池制作工艺制作成正六边形的太阳能电池。

本发明的正六边形太阳能电池增大了电池的有效面积，提高了电池的输出功率，而且可以实现电池制作成电池组件的无缝拼接，尽可能利用组件有限的排布面积，同时能够满足现有电池组件焊接的需要。

作为本发明的一种实施方式，所述的晶硅太阳能电池制作工艺依次包括制绒、扩散、等离子刻蚀、化学气相沉积减反膜、丝网印刷浆料及烧结工序。

与现有技术相比，本发明具是有如下显著的效果：

⑴本发明的硅片为正六边形，使得晶硅棒切去的边皮料大幅度降低，提高了对晶硅棒的利用率，而且减少了回炉量，节约了生产成本，降低了光伏产品整体成本。

⑵本发明的正六边形硅片与太阳能电池制作工艺匹配性好，和现有准正方形硅片相比，正六边形硅片的面积显著增大，提高了太阳能电池的输出功率。

⑶本发明是先将硅片制作成正六边形，然后再制作电池，因此，避免了直接将电池切割成正六边形时所产生的被切除部分无法再直接回炉而造成的浪费现象，同时不会产生处理含有扩散杂质和电子浆料的被切除部分的处理成本。

⑷与现有正六边形电池相比，增大了太阳能电池的面积，提高了单个电池片的输出功率。

⑸本发明太阳能电池可以实现电池制作成电池组件的无缝拼接，尽可能利用组件有限的排布面积，同时能够满足现有电池组件焊接的需要。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1是现有晶硅棒的立体结构图；

图2是由晶硅棒切割成的准方硅棒的立体结构图；

图3是由硅方棒切片所成的准正方形硅片的俯视图；

图4是准正方形太阳能电池的俯视图；

图5是本发明由晶硅棒切割成的正六边形立柱的立体结构图；

图6是本发明由正六边形立柱切片所成的正六边形硅片的俯视图；

图7是本发明正六边形太阳能电池的俯视图。

具体实施方式

实施例1

如图5～7所示，是本发明一种正六边形晶硅太阳能硅片，包括硅片，硅片为正六边形，正六边形的硅片5是圆柱形晶硅棒1横截面的内接正六边形所成的片体。在本实施例中，正六边形的硅片5是沿圆柱形晶硅棒1横截面的内接正六边形轴向切割成正六边形立柱6后，再切片而成。具体而言，将横截面直径为200mm的晶硅棒1，经过开方切割为边长为100mm的正六边形立柱6，再对正六边形立柱6进行切片，成为正六边形的硅片5。使得晶硅棒切去的边皮料大幅度降低，提高了对晶硅棒的利用率，而且减少了回炉量，节约了生产成本。

一种由上述正六边形晶硅太阳能硅片制成的太阳能电池，正六边形的硅片5通过晶硅太阳能电池制作工艺制作成正六边形太阳能电池7。晶硅太阳能电池制作工艺可以采用常规工艺，依次包括制绒、扩散、等离子刻蚀、化学气相沉积减反膜、丝网印刷浆料及烧结工序。正六边形太阳能电池，电池边长100mm，有效面积25980mm²。该正六边形太阳能电池7与正六边形硅片的形状在制作过程中始终保持一致，正六边形太阳能电池增大了电池的面积，提高了电池的输出功率，而且可以实现电池制作成电池组件的无缝拼接，尽可能利用有限的排布面积，同时能够满足现有电池组件焊接的需要。

实施例2

将横截面直径为165mm的晶硅棒，经过开方切割为边长为82.5mm的正六边形立柱，切片后，正六边形硅片经过制绒、扩散、等离子刻蚀、化学气相沉积减反膜、丝网印刷浆料、烧结过程制作成正六边形太阳能电池，太阳能电池边长82.5mm，有效面积17683mm²。

相对于准正方形硅片和电池，正六边形硅片和电池，晶硅棒的边皮料切割损失减少5-15%，硅片及电池的面积增大5-15%，电池功率提高5-15%。例如，对于6.5’晶硅棒制作的硅片和电池而言，准正方形硅片对晶硅棒的利用率为72.4%，正六边形硅片对晶硅棒的利用率为82.7%，与准正方形硅片的面积相比，正六边形硅片的面积增大10.3%，正六边形电池的面积也增大10.3%，正六边形电池的输出功率增加10.3%；对于8’晶棒制作的硅片和电池而言，准正方形硅片对晶硅棒的利用率为76.1%，正六边形硅片对晶硅棒的利用率为82.7%，与准正方形硅片的面积相比，正六边形硅片的面积增大6.6%，正六边形电池的面积也增大6.6%，正六边形电池的输出功率增加6.6%。

作为其它的实施方式，由圆柱形晶硅棒切割成正六边形的硅片的具体过程可以是：先对圆柱形晶硅棒切片，即切成圆形的片体，再沿每个片体的内接正六边形切割成正六边形的硅片。

本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明同样适用于其它规格的太阳能硅片及电池。因此本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims

1.一种正六边形晶硅太阳能硅片，包括硅片，其特征在于：所述硅片为正六边形，所述正六边形的硅片是圆柱形晶硅棒横截面的内接正六边形所成的片体。

2.根据权利要求1所述的正六边形晶硅太阳能硅片，其特征在于：所述正六边形的硅片是沿圆柱形晶硅棒横截面的内接正六边形轴向切割成正六边形立柱后，再切片而成。

3.根据权利要求1所述的正六边形晶硅太阳能硅片，其特征在于：所述正六边形的硅片是对圆柱形晶硅棒切片后，再沿每个片体的内接正六边形切割而成。

4.一种由权利要求1或2或3所述的正六边形晶硅太阳能硅片制成的太阳能电池，其特征在于：所述正六边形的硅片通过晶硅太阳能电池制作工艺制作成正六边形的太阳能电池。

5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于：所述的晶硅太阳能电池制作工艺依次包括制绒、扩散、等离子刻蚀、化学气相沉积减反膜、丝网印刷浆料及烧结工序。