CN103928572A - 一种太阳电池的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种太阳电池的制造方法，包括：提供外延片，所述外延片包括主太阳电池区域及位于所述主太阳电池区域外的边角区域；在所述边角区域形成副太阳电池区域。本发明通过在太阳电池外延片边角区域同时或依次进行电极蒸镀、镀膜、划片等工艺制造不同规格的太阳电池，实现外延片的高效利用，而对太阳电池的制造工艺流程和产能没有影响，而且外延片边角区域形成的太阳电池具有和主太阳区域形成的太阳电池相近的电性能。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种太阳电池的制造方法。
背景技术
太阳电池是一种利用光生伏打效应，将光能转换成电能的器件，又称为光伏器件，主要有单晶硅电池和砷化镓电池等。空间航天器用单晶硅太阳电池的基本材料为纯度达0.999999、电阻率在10欧·厘米以上的P型单晶硅，包括p-n结、电极和减反射膜等部分，受光照面加透光盖片（如石英或渗铈玻璃）保护，防止电池受空间范爱伦带内高能电子和质子的辐射损伤。外延片是在砷化镓太阳电池生产过程中，进行了砷化镓层外延生长后的半成品，后边只需在外延片上进行栅线制作、电极制作、镀膜和划片等器件工序就可完成太阳电池生产。
如图1所示,为外延片、常规太阳电池和边角区域示意图。其中外延片1是制造太阳电池的基材，外延片的形状为圆形，通过在外延片上进行制造电极、镀膜、划片等工序完成太阳电池制造。其中，位于所述外延片1中间的为太阳电池2，所述太阳电池2一般为矩形，并且所述太阳电池一般带有一个缺角。
通常地，在一片圆形的外延片1上切割矩形太阳电池2通常会剩余超过30%外延片面积的边角3。这些不规则的边角3一般作为废弃物处理，造成巨大浪费，特别是对于一些效率高而价格昂贵的外延片，如砷化镓外延片等。
专利申请号为200920083094.8的专利申请提出了一种针对晶体硅太阳电池碎片进行切割处理并拼接再利用的方法。上述实用新型基于晶体硅太阳电池碎片再利用，是降本增效的一种被动方法，并且受太阳电池碎裂情况的限制而导致产品规格无法统一。
发明内容
本发明解决的问题是现有太阳电池生产中存在的外延片利用率低，大量边角废弃的问题。
为解决所述问题，本发明提供一种太阳电池的制造方法，包括：提供外延片，所述外延片包括主太阳电池区域及位于所述主太阳电池区域外的边角区域；在所述边角区域形成副太阳电池区域。可选的，通过太阳电池的制造工艺流程，同时或依次形成所述主太阳电池区域和副太阳电池区域。
可选的，所述制造工艺流程包括：栅线制造、电极制造和镀膜。
可选的，提供太阳电池尺寸需求，并根据所述尺寸需要，将形成在所述外延片边角区域的副太阳电池区域划片，形成若干数目的太阳电池4。
可选的，所述太阳电池的形状为三角形、梯形或者圆形。
可选的，所述外延片区域具有光电转换能力。
可选的，还包括通过所述主太阳电池区域和副太阳电池区域对应形成的太阳电池形成太阳电池阵，以应用于空间飞行器或者地面光伏模块。可选的，所述主太阳电池区域形成的太阳电池为矩形，对应尺寸为30mm×40mm、40mm×60mm、40mm×80mm或者80mm×80mm。
可选的，所述主电池区域为位于所述外延片内的最大内切矩形区域，所述副电池区域形成在所述主电池区域外的外延片区域。
可选的，所述外延片为圆形。
本发明通过采用正常太阳电池生产中的边角区域制造太阳电池，充分利用了外延片面积，外延片利用率提高20%以上。
进一步地， 本发明是对现有工艺流程的改进，不增加生产工艺流程和生产成本，进行“废物”利用，实现了太阳电池生产中的降本增效。
附图说明
图1为现有技术的外延片结构示意图；
图2为本发明一个实施例形成的太阳电池的结构示意图；
图3为本发明又一个实施例形成的太阳电池的结构示意图；
图4 A为应用本发明一个实施例形成的太阳电池对应形成的微小卫星太阳电池阵结构示意图；
图4 B为应用本发明一个实施例形成的太阳电池对应形成的光伏组件应用结构示意图。
具体实施方式
现有的太阳电池的制造工艺中存在外延片利用率低，大量边角废弃的问题。
为解决所述问题，本发明提供一种太阳电池的制造方法，包括：提供外延片，所述外延片包括主太阳电池区域及位于所述主太阳电池区域外的边角区域；在所述边角区域形成副太阳电池区域。其中，所述外延片区域除所述主太阳电池区域外，具有光电转换能力。
常用的外延片一般为圆形或者近似圆形，进一步地，所述外延片还可以为其他形状，如矩形或其他不规则形状。
具体地，通过太阳电池的制造工艺流程，同时或依次形成所述主太阳电池区域和副太阳电池区域。若通过同一道流程工艺形成所述主太阳电池区域和副太阳电池区域，则更进一步降低了制造成本，提高了制造效率。
所述主电池区域为位于所述外延片内的最大内切矩形区域，所述副电池区域形成在所述主电池区域外的外延片区域。
进一步地，所述制造工艺流程包括：栅线制造、电极制造和镀膜。即包括在所述外延片上形成太阳电池对应的栅极及电极，并对所述太阳电池进行镀膜。
提供太阳电池尺寸需求，并根据所述尺寸需要，将形成在所述外延片边角区域的副太阳电池区域划片，形成若干数目的太阳电池。其中，所述副太阳电池区域上划分形成的太阳电池的形状为三角形、梯形或者圆弧形。
对应的，在所述主电池区域形成的太阳电池为矩形，对应尺寸为
30mm×40mm、40mm×60mm、40mm×80mm或者80mm×80mm。
进一步地，还包括通过所述主太阳电池区域和副太阳电池区域对应形成的太阳电池形成太阳电池阵，以应用于空间飞行器或者地面光伏模块。
本发明通过采用正常太阳电池生产中的边角区域制造太阳电池，充分利用了外延片面积，外延片利用率提高20%以上。
进一步地， 本发明是对现有工艺流程的改进，不增加生产工艺流程和生产成本，进行“废物”利用，实现了太阳电池生产中的降本增效。
下文中，以4英寸外延片为例，结合附图和实施实例对本发明作进一步阐述。
以下实施实例仅仅旨在以简化的方式表达本发明的思想和方法，本发明包括以下实施实例，但不局限于以下实施实例。
实施实例一：
如图2所示，为本发明一个实施例形成的太阳电池的结构示意图。根据本发明提供的利用外延片边角区域制造太阳电池方法，在副电池区域制造栅线和电极，并通过划片制造成三角形、梯形或者其他形状的小尺寸太阳电池。
具体地，图2示出的主太阳电池区域的太阳电池尺寸为30mm×40mm太阳电池或者40mm×60mm太阳电池，其利用边角区域形成4个副太阳电池区域4。
实施实例二：
如图3所示，为本发明又一个实施例形成的太阳电池的结构示意图。根据本发明提供的利用外延片边角区域制造太阳电池方法，在副电池区域制造栅线和电极，并通过划片制造成三角形、梯形或者其他形状的小尺寸太阳电池。
具体地，图3示出的主太阳电池区域的太阳电池尺寸为40mm×80mm或者80mm×80mm太阳电池，其利用边角区域形成4个副太阳电池区域4。
综上所述，本发明所涉及的太阳电池由外延片边角制造而成，通过这种利用外延片边角的方法，可以提高外延片的利用率，而不增加太阳电池的工艺流程和生产成本，实现了降本增效。
进一步地，如图4 A所示为应用本发明一个实施例形成的太阳电池对应形成的微小卫星太阳电池阵结构示意图；图4 B所示为应用本发明一个实施例形成的太阳电池对应形成的微小卫星太阳电池阵结构示意图。利用本发明制造太阳电池的光伏组件，对应的制造成本较低，既可以用于空间飞行器低成本太阳电池阵，如微小卫星平台（参考图4A），也可用于地面光伏高效率光伏模块（参考图4B）。
本发明通过采用正常太阳电池生产中的边角区域制造太阳电池，充分利用了外延片面积，外延片利用率提高20%以上。
进一步地， 本发明是对现有工艺流程的改进，不增加生产工艺流程和生产成本，进行“废物”利用，实现了太阳电池生产中的降本增效。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (9)
1.一种太阳电池的制造方法，其特征在于，提供外延片，所述外延片包括主太阳电池区域及位于所述主太阳电池区域外的边角区域；在所述边角区域形成副太阳电池区域。
2.根据权利要求1所述的太阳电池的制造方法，其特征在于，通过太阳电池的制造工艺流程，同时或依次形成所述主太阳电池区域和副太阳电池区域。
3.根据权利要求2所述的太阳电池的制造方法，其特征在于，所述制造工艺流程包括：栅线制造、电极制造和镀膜。
4.根据权利要求1所述的太阳电池的制造方法，其特征在于，提供太阳电池尺寸需求，并根据所述尺寸需要，将形成在所述外延片边角区域的副太阳电池区域划片，形成若干数目的太阳电池。
5.根据权利要求4所述的太阳电池的制造方法，其特征在于，所述太阳电池的形状为三角形、梯形或者圆弧形。
6.根据权利要求1所述的太阳电池的制造方法，其特征在于，所述外延片区域具有光电转换能力。
7.根据权利要求1所述的太阳电池的制造方法，其特征在于，所述主太阳电池区域形成的太阳电池为矩形，对应尺寸为30mm×40mm、40mm×60mm、40mm×80mm或者80mm×80mm。
8.根据权利要求1所述的太阳电池的制造方法，其特征在于，所述主电池区域为位于所述外延片内的最大内切矩形区域，所述副电池区域形成在所述主电池区域外的外延片区域。
9.根据权利要求1所述的太阳电池的制造方法，其特征在于，所述外延片为圆形。
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