CN108336163A - 一种p型双面太阳能电池组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种P型双面太阳能电池组件，包括：以P型硅作为制作太阳能双面电池的衬底，最终获得正面具有N型掺杂层，而背面具有间隔分布的N性掺杂层，且电池片的正面设置有负电极而背面设置有正电极和负电极；另外，各个电池片的正面和背面的电极和同一个电池片的同一电极相连接，相当于各个电池片只有一个负电极和一个正电极，且将正负电极与其他电池片的连接处分别设置于电池片不同的两侧。本发明中提供的P型双面太阳能组件，具有更低的生产成本和更简单的生产工艺，且具有更易焊接的电路连接方式。

Description

一种P型双面太阳能电池组件
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种P型双面太阳能电池组件。
背景技术
太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被满足一定照度条件的光照到，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。
近年来，为了增加太阳能电池单位面积的发电效率，各个企业中开发了双面太阳能电池，相对于单面电池而言，双面太阳能电池能够在一定程度上提高太阳能电池的发电功率。最为常见的一种双面太阳能电池即为N型PERT双面太阳能电池，N型PERT双面太阳能电池的发电功率具有相对较高的发电功率，但是也同样存在工艺复杂、生产成本高的问题，不利于双面太阳能电池的广泛使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种P型双面太阳能电池组件，解决了双面太阳能电池生产成本高，工艺复杂的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种P型双面太阳能电池组件，包括：
两个透明的玻璃板；设置两个所述玻璃板之间，由多个电池片通过焊带相互连接而成的电池片层；
所述电池片为具有P型硅衬底的电池片，所述电池片正面设置有N型掺杂层，所述N型掺杂层连接有正面负极主栅；所述电池片背面间隔区域设置有多个间隔N型掺杂层，所述间隔N型掺杂层连接有背面负极主栅，所述电池片背面未设置有所述间隔N型掺杂层的区域设置有和所述P型硅衬底相连接的正极主栅；其中，所述电池片层中包括多个串联电池串，所述串联电池串为多个依次相邻分布的所述电池片串联而成的电池串，且所述电池片的正面负极主栅和背面负极主栅均与一侧相邻所述电池片的正极主栅相连接，另一侧相邻所述电池片的正面负极主栅和背面负极主栅均与所述电池片的所述正极主栅相连接。
其中，两个相邻且串联的所述电池片上，一个所述电池片上的每根所述正极主栅和另一个所述电池片上的一根所述正面负极主栅和一根所述背面负极主栅相连接，且相连接的所述正极主栅、所述正面负极主栅和所述背面负极主栅位于垂直于所述电池片所在的平面内。
其中，所述电池片上的所述背面负极主栅和所述正面负极主栅的数量相等，所述正极主栅的数量和所述电池片相邻电池片上的背面负极主栅数量相等。
其中，同一个所述电池片上所述正极主栅数量和所述背面负极主栅数量的差值不超过1根。
其中，所述电池片层为多个所述串联电池串通过焊带并联连接而成的电池片层。
其中，所述焊带上设置有多个条形聚光凹槽。
其中，所述电池片为多主栅电池片切割获得的半片电池片，所述多主栅电池片上的背面负极主栅、正面负极主栅以及正极主栅的数量均不小于10根。
本发明所提供的P型双面太阳能电池组件，以P型硅作为制作太阳能双面电池的衬底，进行硼扩散，最终获得正面具有N型掺杂层，而背面具有间隔分布的N性掺杂层，且电池片的正面设置有负电极而背面设置有正电极和负电极，在尽量减少太阳能电池组件正面栅线的基础上，为电子的流通提供了更多的流通渠道，减小电子流动的阻力从而减小电流损耗。并且由于本发明中采用P型硅作为电池片的衬底，生产工艺更为简单，且生产成本更低。
本发明中各个电池片的正面和背面的电极均与同一个电池片的同一电极相连接，相当于各个电池片只有一个负电极和一个正电极，且将正负电极分别在电池片不同的两侧与其他电池片的连接，避免正负电极均位于电池片同一侧，导致整个电路连接的复杂程度的问题，进而降低了焊接各个电池片的焊接难度。而这样的电池片，最简单的连接方式是串联，因此，本发明中提供了一种更为简单易于操作的电池片的连接方式。
综上所述，本发明中提供的P型双面太阳能组件，具有更低的生产成本和更简单的生产工艺，且具有更易焊接的电路连接方式。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的P型电池片的剖面结构示意图；
图2为本发明实施例提供的相邻电池片之间背面主栅连接示意图；
图3为本发明实施例提供的焊带的部分剖面结构示意图
附图中，1为电池片、11为P型硅衬底、12为N型掺杂层、13为间隔N型掺杂层、14为正面负极主栅、15为背面负极主栅、16为正极主栅、2为焊带、21为凹槽结构、22为平面结构。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，图1为本发明实施例提供的P型电池片的剖面结构示意图，该电池组件可以包括：
两个透明的玻璃板，对于常规的太阳能电池组件，一般是在电池组件的正面设置玻璃板而背面设置背板。本发明中由于采用的是双面电池，因此电池组件正反两面均需要接收光照，因此可以将电池组件的正反两面均采用玻璃板。
在两个玻璃板之间还设置有电池片层，而电池片层是由多个能够双面接收光照并将光能转化为电能的电池片1。
具体地，本实施例中的电池片1可以是具有P型硅衬底的电池片该电池片1正面在P型硅衬底11的整个表面上形成有N型掺杂层12，并且该N型掺杂层12连接有正面负极主栅14；而该电池片1背面在P型硅衬底11的表面上形成有间隔分布的多个间隔N型掺杂层，该间隔N型掺杂层13连接有背面负极主栅15，并且该电池片1背面未设置有间隔N型掺杂层13的区域设置有和P型硅衬底11相连接的正极主栅16。那么也就在太阳能电池片的正面和背面的N型掺杂层(12、13)上均设置有负极主栅，同时在背面未形成N性掺杂层(12、13)的区域设置有正极主栅16，最大化的利用了电池片1上形成的PN结，使得电池片1上的电子能够最大范围的移动并产生电流，从而提高电池片1的发电功率。
并且，由于P型硅的成本较低，且以P型硅作为衬底制作太阳能电池，生产工艺更为简单和成熟，获得的双面电池片具有更为稳定的工作性能。
另外，本实施例中该电池片层是由多个串联电池串连接而成的，而每个串联电池串为多个依次相邻分布的电池片1串联而成。具体地，考虑到，在太阳能电池组件中，一般是将各个电池片1呈规则的多个横排和多个纵排的阵列分布，就可以将每一行或每一列的电池片1之间进行串联。
以每一行电池片1串联为例进行说明，除两端的电池片1外，每个电池片1左右各串联一个电池片1，那么该电池片1的正面负极主栅14和背面负极主栅15均与左侧相邻电池片1的正极主栅16相连接，而右侧相邻电池片1的正面负极主栅14和背面负极主栅15均与电池片1的正极主栅16相连接。也即是将电池片1正面和背面的负极主栅与其他电池片1的连接位置均集中于电池片1的左侧，而正极主栅16与其他电池片1的连接处于电池片1的右侧。避免了电池片1正面和背面电极较多而为电池片1之间的焊接造成困难。
需要说明的是，本发明中并不要求同一行或同一列的电池片1相互连接形成串联电路，但是优选的是相邻的电池片1之间连接成串联电路，避免电路过于复杂，增加焊接难度。
基于上述实施例，为了进一步地方便各个电池片1之间的焊接，在本发明的另一具体实施例中，可以进一步地包括：
两个相邻且串联的电池片1上，一个电池片1上的每根正极主栅16和另一个电池片1上的一根正面负极主栅14和一根背面负极主栅15相连接，且相连接的正极主栅16、正面负极主栅14和背面负极主栅15位于垂直于电池片1所在的平面内。
一般每个电池片1上均需要设置多个正极主栅16和负极主栅，在最大程度上保证电流的输出。本实施例中，当电池片1处于水平放置时，要求彼此相连的正极主栅16和正面负极主栅14以及背面负极主栅15位于同一竖直平面内，那么就要求正面负极主栅14和背面负极主栅15在电池片1的两个表面对称设置，且相邻的两个电池片1上，一个电池片1背面设置正极主栅16的位置恰好是另一个电池片1设置背面负极主栅15的位置。那么电池片1上的主栅从电池片1表面的边缘延伸出来以后，可以将正极主栅16延伸至相邻电池片1上正面负极主栅14和背面负极主栅15之间，使三者相连接的部位形成一个近似Y字型结构。且每个电池片1上的正极主栅16和相邻电池片1的负极主栅的连接位置可以处于一条直线上，便于电池片1上主栅的焊接。
进一步地，为了避免每个电池片1上的正负主栅均和其他电池片1上的主栅相连接，本实施例中可以进一步地限定每个电池片1上背面负极主栅15和正面负极主栅14的数量相等，且和一侧相邻的电池片1上的正极主栅16相连接，该正极主栅16即为电池片1上正面负极主栅14和背面负极主栅15相连接的主栅。
在实际操作中，可以制作具有两种不同的主栅分布方式的电池片1，并且两种不同的电池片1在串联电池串中交替分布。具体地，可参考图2，图2为本发明实施例提供的相邻电池片之间背面主栅连接示意图，因为电池片1正面负极主栅14和背面负极主栅15关于电池片1对称设置，因此在图2中并未显示出，且一般而言一个电池片1的正极主栅16是位于相邻电池片1的正面负极主栅14和背面负极主栅15之间的，因此从图2中的角度来看，所有的正极主栅16都有部分被背面负极主栅15遮挡。在图2中左边的电池片1中正极主栅16设置有4根，背面负极主栅15设置有3根，而右边的电池片1中却正好相反。
当然，图2中仅为本发明中的一种实施例，本发明中也并不排除每个电池片1上正极主栅16和背面负极主栅15数量相等的情况。
另外，为了避免每个电池片1上正极主栅16和背面负极主栅15数量相差过多，本实施例中可以进一步地限定，每个电池片1上正极主栅16的数量和背面负极主栅15的数量相差不超过1。
基于上述任意实施例，考虑到在实际应用过程中，在实现最大的输出功率的基础上，最好将输出电流和输出电压都控制在一定的范围内。因此在本发明的另一具体实施例中，具体可以包括：
多个串联电池串之间全部并联连接后构成电池片层。具体地，为了便于焊接，可以将所有串联电池串的正极集中设置有电池组件的一侧，而负极集中设置在另一侧，也就只需要将同侧的正极串联，且负极也串联即可。
进一步地，为了进一步增强电池组件对光的吸收，减少照射到电池组件上的光线损失，本实施例可以进一步地包括：
连接各个电池片1和并联电池串的焊带2设置有聚光结构。具体地，可参考图3，图3为本发明实施例提供的焊带的部分剖面结构示意图，图3中焊带2的聚光结构为多个凹槽结构21，且各个凹槽结构21之间还设置有平面结构22，当焊带2的部分区域需要和主栅焊接时，该平面结构可以增大焊带2和主栅之间的接触面积，从而减小电流损耗，而焊带2不需要和主栅焊接的部分，当接收到光照时，其凹槽结构21可以使光线的光路发生改变，最终集中照射至电池片1上，增强电池片1上的光照强度。
基于上述任意实施例，在本发明的另一具体实施例中，可以进一步地包括：
本发明中的电池片1是采用多主栅电池片切割获得的半片电池片，并且每个多主栅电池片上的背面负极主栅15、正面负极主栅14以及正极主栅16的数量均不小于10根。
需要说明的是，半片电池片具有更小的电功率的损耗，而主栅数量设置10根以上，能够更方便电池片的切割，降低电池片的切割难度。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
以上对本发明所提供的P型双面太阳能电池组件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种P型双面太阳能电池组件，其特征在于，包括：两个透明的玻璃板；设置两个所述玻璃板之间，由多个电池片通过焊带相互连接而成的电池片层；
所述电池片为具有P型硅衬底的电池片，所述电池片正面设置有N型掺杂层，所述N型掺杂层连接有正面负极主栅；所述电池片背面间隔区域设置有多个间隔N型掺杂层，所述间隔N型掺杂层连接有背面负极主栅，所述电池片背面未设置有所述间隔N型掺杂层的区域设置有和所述P型硅衬底相连接的正极主栅；
其中，所述电池片层中包括多个串联电池串，所述串联电池串为多个依次相邻分布的所述电池片串联而成的电池串，且所述电池片的正面负极主栅和背面负极主栅均与一侧相邻所述电池片的正极主栅相连接，另一侧相邻所述电池片的正面负极主栅和背面负极主栅均与所述电池片的所述正极主栅相连接。
2.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，两个相邻且串联的所述电池片上，一个所述电池片上的每根所述正极主栅和另一个所述电池片上的一根所述正面负极主栅和一根所述背面负极主栅相连接，且相连接的所述正极主栅、所述正面负极主栅和所述背面负极主栅位于垂直于所述电池片所在的平面内。
3.根据权利要求2所述的电池组件，其特征在于，所述电池片上的所述背面负极主栅和所述正面负极主栅的数量相等，所述正极主栅的数量和所述电池片相邻电池片上的背面负极主栅数量相等。
4.根据权利要求3所述的电池组件，其特征在于，同一个所述电池片上所述正极主栅数量和所述背面负极主栅数量的差值不超过1根。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电池组件，其特征在于，所述电池片层为多个所述串联电池串通过焊带并联连接而成的电池片层。
6.根据权利要求5所述的电池组件，其特征在于，所述焊带上设置有多个条形聚光凹槽。
7.根据权利要求5所述的电池组件，其特征在于，所述电池片为多主栅电池片切割获得的半片电池片，所述多主栅电池片上的背面负极主栅、正面负极主栅以及正极主栅的数量均不小于10根。
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