CN115377230A - 太阳能电池及光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例涉及一种太阳能电池及光伏组件，太阳能电池包括：基底；位于基底表面的钝化层，钝化层包括沿第一方向排布的多个图形区，图形区包括沿第二方向排布的两个第一图案和多个第二图案，第一图案沿第二方向邻近钝化层边缘，第二图案位于第一图案之间，第一图案的第一实线由第一图形构成，第二图案的第二实线由第二图形构成，在沿垂直于第二方向的方向上，第一图形的最大长度大于第二图形的最大长度；多个副栅，副栅沿第二方向延伸，位于第一图案和第二图案内，贯穿钝化层与基底表面电接触。本申请实施例有利于降低副栅边缘栅段与基底的接触电阻，提高副栅的边缘电流收集能力和太阳能电池的光电转换效率。
Description
技术领域
本申请实施例涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种太阳能电池及光伏组件。
背景技术
太阳能电池具有较好的光电转换能力，因此，太阳能电池属于清洁能源的发展重心，为了保证太阳能电池的光电转换效率，对太阳能电池的研发不断在进行。太阳能电池片中通过设置副栅和主栅对电池片产生的电流的汇集和输出，并通过设置在主栅上的焊盘将电池片产生的电流传输到组件端。
然而，当前的设计方案中的太阳能电池对于电池片中间位置的电流的收集能力强于对边缘位置的电流的收集能力，太阳能电池存在较大的边缘损失，光电转换效率受限。
发明内容
本申请实施例提供一种太阳能电池及光伏组件，至少有利于降低边缘副栅与基底的接触电阻，提高边缘副栅的电流收集能力和太阳能电池的光电转换效率。
本申请实施例提供一种太阳能电池，包括：基底；位于所述基底表面的钝化层，所述钝化层包括沿第一方向排布的多个图形区，所述图形区包括沿第二方向排布的两个第一图案和多个第二图案，所述第一图案沿所述第二方向邻近所述钝化层边缘，所述第二图案位于所述第一图案之间，所述第一图案的第一实线由第一图形构成，所述第二图案的第二实线由第二图形构成，在沿垂直于所述第二方向的方向上，所述第一图形的最大长度大于所述第二图形的最大长度；多个副栅，所述副栅沿所述第二方向延伸，位于所述第一图案和所述第二图案内，贯穿所述钝化层与所述基底表面电接触。
另外，在沿垂直于所述第二方向的方向上，所述第一图形的最大长度与所述第二图形的最大长度的比值为1.05至2.0。
另外，所述第一图案的实虚比大于所述第二图案的实虚比。
另外，所述第一图案的实虚比与所述第二图案的实虚比的比值为1.05至2.5。
另外，所述多个副栅包括：在沿所述第二方向上，邻近所述钝化层边缘的第一栅段，以及位于所述第一栅段之间的第二栅段；在沿垂直于所述第二方向的方向上，所述第一栅段的长度大于所述第二栅段的长度。
另外，在沿垂直于所述第二方向的方向上，所述第一栅段的长度与所述第二栅段的长度的比值为1.05至1.5。
另外，所述钝化层还包括：沿所述第二方向间隔排布，沿所述第一方向延伸的多个主栅；所述多个主栅包括在沿所述第二方向上，邻近所述钝化层边缘的第一主栅，以及位于所述第一主栅之间的第二主栅；在沿垂直于所述第一方向的方向上，所述第一主栅的长度大于所述第二主栅的长度。
另外，在沿垂直于所述第一方向的方向上，所述第一主栅的长度与所述第二主栅的长度的比值为1.05至1.5。
另外，所述第一图形和/或所述第二图形由多个子图形构成，所述子图形的形状包括：圆形、椭圆形或多边形。
另外，在沿所述第二方向上，相邻子图形间的位置关系包括：相离或相交。
相应地，本申请实施例还提供一种光伏组件，包括：电池串，所述电池串由上述任一项所述的太阳能电池连接而成；封装层，所述封装层用于覆盖所述电池串的表面；盖板，所述盖板用于覆盖所述封装层远离所述电池串的表面。
本申请实施例提供的技术方案至少具有以下优点：
本申请实施例提供的太阳能电池的技术方案中，在太阳能电池的基底表面上设置钝化层后，通过背激光工艺对钝化层进行刻蚀，形成多个沿第一方向排布的图形区，每个图形区中包括沿第二方向排布的两个第一图案和多个第二图案，第一图案在第二方向上邻近钝化层边缘，第一图案位于两个第一图案之间。第一图案的第一实线由第一图形构成，第二图案的第二实线由第二图形构成，在沿垂直于第二方向的方向上，第一图形的最大长度大于第二图形的最大长度。通过采用第一图形形成第一实线，采用第二图形形成第二实线，使得邻近钝化层边缘的第一图形的实线区域宽于位于第一图形之间的第二图形的实线区域。在进行沿第二方向延伸的副栅的制作过程中，副栅位于第一图案和第二图案内的部分，贯穿钝化层与基底表面电接触，由于第一图形的实线区域宽于第二图形的实线区域，在实线长度一致的情况下，副栅在沿第二方向上邻近钝化层边缘的边缘栅段与基底电接触的面积得到了提升，降低了边缘栅段与基底之间的电阻，提升了副栅的边缘电流收集能力，进而提升了太阳能电池的光电转换效率。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的钝化层结构示意图；
图2为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的激光图形结构示意图；
图3为本申请一实施例提供的另一种太阳能电池的激光图形结构示意图；
图4为本申请一实施例提供的一种子图形位置关系的结构示意图；
图5为本申请一实施例提供的又一种太阳能电池的激光图形结构示意图；
图6为本申请一实施例提供的一种局部放大的激光图形结构示意图；
图7为本申请一实施例提供的一种太阳能电池栅线的结构示意图；
图8为本申请一实施例提供的一种太阳能电池主栅的结构示意图；
图9为本申请另一实施例提供的光伏组件的结构示意图。
具体实施方式
由背景技术可知，现有技术中的太阳能电池存在边缘电流收集能力弱、边缘损失大和光电转换效率受限问题。
本申请一实施例提供了一种太阳能电池，在进行太阳能电池表面钝化层刻蚀的过程中，沿第一方向刻蚀出连续排布的多个图形区，每个图形区中包括沿第二方向排布的两个第一图案和多个第二图案，在沿第二方向上，第一图案邻近钝化层边缘，第二图案位于第一图案之间。在刻蚀出第一图案的第一实线和第二图案的第二实线时，利用大小不同的光斑分别刻蚀出构成第一实线的第一图形和构成第二实线的第二图形，从而使得在沿垂直于第二方向的方向上，第一实线的宽度大于第二实线的宽度。在进行副栅制作过程中，副栅位于第一图案和第二图案内的部分，贯穿钝化层与基底表面电接触，由于第一实线宽于第二实线，在长度一致的情况下，副栅在沿第二方向上邻近钝化层边缘的边缘栅段与基底电接触的面积得到了提升，降低了边缘栅段与基底之间的电阻，提升了副栅的边缘电流收集能力，进而提升了太阳能电池的光电转换效率。
下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
图1为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图。
参考图1，太阳能电池包括：基底101，在基底101表面上的钝化层102，钝化层102包括沿第一方向排布的多个图形区103，图形区103包括沿第二方向排布的两个第一图案104和多个第二图案105，第一图案104沿第二方向邻近钝化层102边缘，第二图案105位于第一图案104之间，第一图案104的第一实线1041由第一图形构成，第二图案105的第二实线1051由第二图形构成，在沿垂直于第二方向的方向上，第一图形的最大长度大于第二图形的最大长度；多个副栅106，副栅106沿第二方向延伸，位于第一图案104和第二图案105内，贯穿钝化层102与基底101表面电接触，其中，X方向为第一方向，Y方向为第二方向。
钝化层102上沿第一方向排布的图形区103可以通过激光刻蚀形成，图形区103中包括沿第二方向排布的第一图案104和第二图案105，且在沿第二方向上，第一图案104邻近钝化层102边缘，第二图案105位于第一图案104之间。第一图案104的第一实线1041由第一图形构成，第二图案105的第二实线1051由第二图形构成，图案中的实线是指图案中经由激光刻蚀形成的开槽区域，在沿垂直于第二方向的方向上，第一图形的最大长度大于第二图形的最大长度。沿垂直延伸方向的方向上，采用宽度更大的第一图形形成第一实线1041，使得第一图案104的第一实线1041宽于第二图案105的第二实线1051。在进行沿第二方向延伸的副栅106制作的过程中，副栅106位于第一图案104和第二图案105内的部分，贯穿钝化层102和基底101表面电接触。由于第一实线1041宽于第二实线1051，在长度一致的情况下，副栅106经第一图案104贯穿钝化层102与基底101电接触的面积，大于副栅106经第二图案105贯穿钝化层102与基底101电接触的面积。即，在沿第二方向上，副栅106的边缘栅段与基底101的电接触面积得到了提升，降低了副栅106的边缘栅段与基底101之间的电阻，提升了副栅106的边缘电流收集能力，进而提升了太阳能电池的光电转换效率。
参考图1至图3，在钝化层102上通过激光进行第一图案104和第二图案105的构建过程中，可以先选择沿垂直于第二方向的方向上，光斑最大长度较小的激光进行第二图案105的构建，形成如图2所示的激光图案，然后在图2所示激光图案的基础上，再选用沿垂直于第二方向的方向上，光斑最大长度较大的激光进行第一图案104的构建，形成如图3所示的激图案，完成多个图形区103的构建。
基底101用于接收入射光线并产生光生载流子，在一些实施例中，基底101可以为硅基底，硅基底的材料可以包括单晶硅、多晶硅、非晶硅或者微晶硅中的至少一种。在另一些实施例中，基底101的材料还可以为碳化硅、有机材料或多元化合物。多元化合物可以包括但不限于钙钛矿、砷化镓、碲化镉、铜铟硒等材料。
此外，第一方向与第二方向可以互相垂直，也可以存在小于90度的夹角，例如，60度、45度、30度等，第一方向与第二方向不为同一方向即可。本实施例为了便于说明和理解，以第一方向与第二方向互相垂直为例进行说明，在具体的应用中，可以根据实际需要和应用场景，对第一方向和第二方向之间的夹角设置进行调整，本实施例对此不做限制。
在一些实施例中，在沿垂直于第二方向的方向上，第一图形的最大长度与第二图形的最大长度的比值为1.05至2.0。第一实线1041和第二实线1051为钝化层102上的开槽区域，副栅106通过开槽区域与基底101电接触，第一图形宽度越大，副栅106的边缘栅段与基底101电接触的电阻就越小，但钝化层102上开槽区域过大会对钝化层102造成损伤，进而影响太阳能电池的光电转换效率。也就是说，第一图形和第二图形宽度之比过小时，边缘栅段与基底101之间的电接触电阻下降的太少，无法有效提升副栅106的边缘电流收集能力；第一图形和第二图形宽度之比过大时，钝化层102上的开槽区域过大，导致太阳能电池的光电转换效率下降。
需要理解的是，在沿垂直于第二方向的方向上，第一图形的最大长度和第二图形的最大长度指的是，在沿垂直于第二方向的方向上，第一图形和第二图形的边缘上两个点之间的连线的最大长度。
因此，为了兼顾边缘栅段与基底101电接触的电阻及钝化层102的损伤，在沿垂直于第二方向的方向上，将形成第一实线1041的第一图形的最大长度，设置为形成第二实线1051的第二图形的最大长度的1.05倍至2.0倍。例如，通过选择特定尺寸的激光构建出宽度为30μm的第二图形，则可以选择尺寸更大的激光构建出宽度为第二图形的1.1倍33μm、1.2倍36μm、1.5倍45μm等的第一图形。通过将第一图形和第二图形在沿垂直于第二方向的方向上的最大长度之比设置为1.05至2.0，降低副栅106的边缘栅段与基底101电接触的电阻，提高副栅106边缘电流收集能力的同时，避免钝化层102上的开槽面积过大造成钝化层102损伤过大，导致太阳能电池光电转换效率下降。
在一些实施例中，第一图形和/或第二图形由多个子图形构成，子图形的形状包括：圆形、椭圆形或多边形。第一图形和第二图形通过激光刻蚀形成，因此，第一图形和第二图形实际上是由多个作为子图形的激光光斑构成，在钝化层102上进行第一图案104和第二图案105构建的过程中，可以根据制作副栅106时选用的浆料和应用场景，选择不同形状的激光光斑进行第一图形和第二图形的构建。
例如，在制作副栅106时选用的浆料自身电阻较大的情况下，可以选择面积较大的圆形光斑或者椭圆形光斑进行激光刻蚀形成第一图形和第二图形，从而尽可能提升副栅106通过第一图案104和第二图案105，贯穿钝化层102与基底101电接触的接触面积，降低副栅106与基底101电接触的电阻；在制作副栅106时选用的浆料自身电阻较小的情况下，选择面积较小的三角形光斑或者菱形光斑等多边形光斑进行激光刻蚀形成第一图形和第二图形，从而尽可能降低钝化层102上的开槽面积，避免钝化层102损伤导致太阳能电池光电转换效率下降。因此，可以根据应用场景和需要，在多种形状的激光光斑中选择适当的激光光斑形成子图形构成从第一图形和第二图形，从而在尽可能降低副栅106与基底101电接触的电阻的同时，避免对钝化层102造成过大损伤导致太阳能电池光电转换效率下降，尽可能的提升太阳能电池的光电转换效率。
在一些实施例中，在沿第二方向上，相邻子图形间的位置关系包括：相离或相交。利用激光光斑形成的子图形构建第一图形和/或第二图形的过程中，可以根据需要选择不同的激光方式形成多个子图形，使得相邻子图形相离或者相交。以选择圆形光斑进行第一图形和第二图形构建为例进行说明。
参考图1和图4，图4为子图形处于不同位置关系状态下第一实线1041放大后的示意图，第一图形为多个激光光斑形成的图形，第一实线1041由第一图形及第一图形周边未进行激光刻蚀的空白区域共同构成。通过激光刻蚀形成第一图形的过程中，形成相邻子图形的两个圆形激光光斑之间的关系可以是相邻、相交和相切，其中，相切为圆形与其他图形之间特有的位置关系，即两个圆形激光光斑之间相交切且有一个交点。
在利用激光光斑进行第一图形构建过程中，在第一实线1041的长度一定的情况下，为了提升第一实线1041的实际开槽面积，以降低副栅106的边缘栅段与基底101电接触的电阻，可以将相邻激光光斑之间的位置关系设置为相交；为了降低第一实线1041的实际开槽面积，避免钝化层102损伤导致太阳能电池光电转换效率下降，可以将相邻激光光斑之间的位置关系设置为相离；为了兼顾开槽面积和避免钝化层102损伤，可以将相邻激光光斑之间的位置关系设置为相切。因此，可以根据对开槽面积的需求，和对钝化层102的损伤控制，选择和调整构成相邻子图形的相邻激光光斑之间的位置关系，降低副栅106的边缘栅段与基底101电接触的电阻的同时，尽量避免钝化层102损伤导致的电池光电转换效率下降。
参考图1、图5和图6，其中，图5为第一实线1041和第二实线1051的结构示意图，图6为图5中虚线区域的放大图。在一些实施例中，第一图案104的实虚比大于第二图案105的实虚比。第一图案104的实虚比为，在沿第二方向上第一图案104中经激光刻蚀形成的第一实线1041的长度与第一实线1041外未经激光刻蚀的区域的总长度的比值；第二图案105的实虚比为，在沿第二方向上以及在沿第二方向上，第二图案105中经激光刻蚀形成的第二实线1051的长度与第二实线1051外未经激光刻蚀的区域的总长度的比值。
第一图案104中的开槽面积由第一实线1041沿第二方向上的长度及第一实线1041沿垂直于第二方向的方向上的长度决定，第二图案105中的开槽面积由第二实线1051沿第二方向上的长度及第二实线1051沿垂直于第二方向的方向上的长度决定。在沿垂直于第二方向的方向上，第一图案104和第二图案105的总长度相同，且第一实线1041的最大长度大于第二实线1051的最大长度；在第一图案的实虚比也大于第二图案的实虚比的情况下，第一图案104中第一实线1041的面积一定大于第二图案105中的第二实线1051的面积，即第一图案104中的开槽面积大于第二图案105中的开槽面积。
因此，副栅106的边缘栅段通过第一图案104中的第一实线1041与基底101接触的面积，大于副栅106其余栅段通过第二图案105中的第二实线1051与基底101接触的面积。在第一图案104的实虚比大于第二图案105的实虚比的情况下，边缘栅段与基底101电接触的电阻相较于其余栅段与基底101电接触的电阻得到了进一步降低，副栅106对边缘电流的收集能力进一步提升，进而提升太阳能电池的光电转换效率。
在一些实施例中，第一图案104的实虚比与第二图案105的实虚比的比值为1.05至2.5。第一图案104的实虚比与第二图案105的实虚比的比值表征的是，在沿第二方向上，第一图案104中开槽区域长度与未开槽区域长度之比，和在沿第二方向上，第二图案105中开槽区域长度与未开槽区域长度之比的比值。在第一图案104的实虚比与第二图案105的实虚比的比值过小的情况下，表示在沿第二方向上，第一图案104中的开槽长度与第二图案105中的开槽长度接近，即副栅106的位于第一图案104内与基底101电接触的长度增加有限，因此，边缘栅段与基底101电接触的电阻下降有限，无法有效提升副栅106的边缘电流收集能力；在第一图案104的实虚比与第二图案105的实虚比的比值过大的情况下，表示在沿第二方向上，即第一图案104中的开槽长度远大于第二图案105中的开槽长度，钝化层102上的开槽区域过大，容易导致太阳能电池的光电转换效率下降。
因此，在通过激光刻蚀形成第一图案104和第二图案105的过程中，将第一图案104的实虚比设置为第二图案105的实虚比的1.05倍至2.5倍。例如，将第一图案104的实虚比设置为第二图案105的1.1倍、1.3倍、1.5倍或者2.0倍。通过将第一图案104的实虚比和第二图案105的实虚比之间的比值设置为1.05至2.5，在有效提升副栅106通过第一图案104与基底101电接触的长度，降低副栅106的边缘栅段与基底101电接触的电阻，提高副栅106边缘电流收集能力的同时，避免在钝化层102上的开槽面积过大，造成钝化层102损伤过大导致太阳能电池光电转换效率下降。
参考图1和图7，在一些实施例中，多个副栅106包括：在沿第二方向上，邻近钝化层边缘的第一栅段1061，以及位于第一栅段1061之间的第二栅段1062；在沿垂直于第二方向的方向上，第一栅段1061的长度大于第二栅段1062的长度。
第一栅段1061为图7中虚线框中包含的各栅段，即在沿第二方向上，副栅106中邻近钝化层102边缘的栅段，第二栅段1062为副栅106中除第一栅段1061之外的栅段。需要理解的是，第一栅段1061可以是副栅106在沿第二方向上，位于邻近钝化层102边缘的边缘主栅与邻近的钝化层102边缘之间的栅段，即，副栅106中位于邻近钝化层102边缘的首个主栅与钝化层102边缘之间的栅段；还可以是副栅106中在沿第二方向上，距离钝化层102边缘预设距离内的栅段，即，以钝化层102为起点，沿第二方向延伸预设距离的栅段。
副栅106的功能是收集基底101上产生的电流，并将收集到的电流汇集到主栅上，副栅106中的第一栅段1061和第二栅段1062向主栅传递收集到的电流的能力与自身的电阻相关。对于第一栅段1061和第二栅段1062而言，在制作过程中采用的材质和方式都一致的情况下，相同长度的第一栅段1061和第二栅段1062的电阻大小与两个栅段各自的横截面积相关。而横截面积与栅段在沿垂直于钝化层102方向上的厚度和在沿垂直于第二方向的方向上的长度相关，所以第一栅段1061和第二栅段1062在其他条件一致的情况下，两者的电阻分别与自身在沿垂直于第二方向的方向上的长度成负相关。
因此，在长度和厚度一致的情况下，在沿垂直于第二方向的方向上，第一栅段1061的长度大于第二栅段1062的长度，则第一栅段1061的电阻会更小，通过将第一栅段1061设置的更宽，增大了第一栅段1061与主栅电接触的横截面积，降低了第一栅段1061的电阻，相较于第二栅段1062，提升了邻近钝化层102边缘的第一栅段1061的电流收集和传输能力，进而提升了太阳能电池整体的边缘电流收集能力和光电转换效率。
在一些实施例中，在沿垂直于第二方向的方向上，第一栅段1061的长度与第二栅段1062的长度的比值为1.05至1.5。第一栅段1061的作用是对边缘电流进行汇集和传输，第一栅段1061的横截面积越大其电阻越小，对边缘电流的汇集和传输能力也越强。相较于第二栅段1062，在第一栅段1061宽度增加过小的情况下，无法有效提升其横截面积达到降低电阻提升边缘电流汇集和传输能力的目的，在第一栅段1061宽度增加过大的情况下，第一栅段1061需要占用的钝化层102表面积也会过大，相邻第一栅段1061之间容易出现粘连，并且制作难度大，成品美观性较差。因此，在沿垂直于第二方向的方向上，可以将第一栅段1061的长度和第二栅段1062的长度的比值设置为1.05至1.5，例如，1.1、1.25、1.4等。
在进行第一栅段1061和第二栅段1062制作时，在沿垂直于第二方向的方向上，将第一栅段1061的长度和第二栅段1062的长度的比值设置在上述范围内，在有效提升第一栅段1061横截面积，降低第一栅段1061电阻，提升第一栅段1061的电流收集和传输能力的同时，能够保证第一栅段1061之间具有适当的间隔，降低第一栅段1061的制作难度，保证太阳能电池的美观程度。
参考图1和图8，在一些实施例中，钝化层102还包括：沿第二方向间隔排布，沿第一方向延伸的多个主栅；多个主栅包括在沿第二方向上，邻近钝化层102边缘的第一主栅1071，以及位于第一主栅1071之间的第二主栅1072；在沿垂直于第一方向的方向上，第一主栅1071的长度大于第二主栅1072的长度。
图8虚线框中包含的多个栅线均为主栅，多个主栅沿第二方向间隔排布，沿第一方向延伸，用于对与自身连接的副栅106收集的电流进行汇集，主栅的电流汇集能力和自身电阻相关。对于沿第二方向邻近第一主栅1071和位于第一主栅1071之间的第二主栅1072而言，在长度、材质和制作方式都一致的情况下，第一主栅1071和第二主栅1072的电阻大小与各自的横截面积相关。而横截面积与栅线在沿垂直于钝化层102方向上的厚度和在沿垂直于第二方向的方向上的长度相关，在其他条件一致的情况下，第一主栅1071和第二主栅1072的电阻分别与自身在沿垂直于第二方向的方向上的长度成负相关。
因此，在其他条件一致的情况下，在沿垂直于第一方向的方向上，第一主栅1071的长度大于第二主栅1072的长度，则第一主栅1071的电阻会更小，其电流汇集能力更强。通过将第一主栅1071设置的更宽，增大了第一主栅1071的横截面积，降低了第一主栅1071的电阻，相较于第二主栅1072，提升了邻近钝化层102边缘的第一主栅1071的电流汇集能力，进而提升了太阳能电池整体的边缘电流收集能力和光电转换效率。
在一些实施例中，在沿垂直于第一方向的方向上，第一主栅1071的长度与第二主栅1072的长度的比值为1.05至1.5。第一主栅1071的主要作用是对副栅106收集的边缘电流进行汇集，第一主栅1071的横截面积越大其电阻越小，对边缘电流的汇集能力也越强。相较于第二主栅1072，在第一主栅1071宽度增加过小的情况下，无法有效提升其横截面积达到降低电阻、提升边缘电流汇集能力的目的；在第一主栅1071宽度增加过大的情况下，第一主栅1071需要占用的钝化层102表面积也会过大，导致钝化层102表面上能够进行副栅106设置和覆盖的区域面积减小，副栅106对电流的收集能力下降，进而导致太阳能电池光电转换效率下降。因此，在沿垂直于第一方向的方向上，可以将第一主栅1071的长度和第二主栅1072的长度的比值设置为1.05至1.5，例如，1.1、1.25、1.4等。
在进行第一主栅1071和第二主栅1072制作时，在沿垂直于第二方向的方向上，将第一主栅1071的长度和第二主栅1072的长度的比值设置在上述范围内，在有效提升第一主栅1071的横截面积，降低第一主栅1071电阻，提升第一主栅1071的边缘电流汇集能力的同时，保证钝化层102表面上副栅106的覆盖面积，避免副栅106覆盖面积不足导致太阳能电池电流收集能力和光电转换效率下降。
综上所述，本申请一实施例提供的太阳能电池中，在基底101表面的钝化层102上沿第一方向构建连续排布的多个图形区103，每个图形区103中包括沿第二方向排布的两个第一图案104和多个第二图案105，在沿第二方向上，第一图案104邻近钝化层102边缘，第二图案105位于第一图案104之间。在沿垂直于第二方向的方向上，构成第一图案104的第一实线1041的第一图形的最大长度，大于构成第二图案105的第二实线1051的第一图形的最大长度，使得在沿垂直于第二方向的方向上，第一实线1041的宽度大于第二实线1051的宽度。在进行副栅106制作过程中，副栅106位于第一图案104和第二图案105内的部分，贯穿钝化层102与基底101表面电接触，由于第一实线1041宽于第二实线1051，在长度一致的情况下，副栅106在沿第二方向上邻近钝化层102边缘的边缘栅段与基底101电接触的面积得到了提升，降低了边缘栅段与基底101之间的电阻，提升了副栅106的边缘电流收集能力，进而提升了太阳能电池的光电转换效率。
相应地，本申请另一实施例还提供了一种光伏组件，参考图9，光伏组件包括：电池串，电池串由多个上述实施例提供的太阳能电池110连接而成；封装层120，封装层120用于覆盖电池串的表面；盖板130，盖板130用于覆盖封装层120远离电池串的表面。背接触太阳能电池110以整片或者多分片的形式电连接形成多个电池串，多个电池串以串联和/或并联的方式进行电连接。
具体地，在一些实施例中，多个电池串之间可以通过导电带140电连接。封装层120覆盖太阳能电池110的正面以及背面，具体地，封装层120可以为乙烯-乙酸乙烯共聚物（EVA）胶膜、聚乙烯辛烯共弹性体（POE）胶膜或者聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）胶膜等有机封装胶膜。在一些实施例中，盖板130可以为玻璃盖板、塑料盖板等具有透光功能的盖板130。具体地，盖板130朝向封装层120的表面可以为凹凸表面，从而增加入射光线的利用率。
本申请虽然以较佳实施例公开如上，但并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本申请构思的前提下，都可以做出若干可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本申请的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。任何本领域技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各自更动与修改，因此本申请的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。
Claims (11)
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：
基底；
位于所述基底表面的钝化层，所述钝化层包括沿第一方向排布的多个图形区，所述图形区包括沿第二方向排布的两个第一图案和多个第二图案，所述第一图案沿所述第二方向邻近所述钝化层边缘，所述第二图案位于所述第一图案之间，所述第一图案的第一实线由第一图形构成，所述第二图案的第二实线由第二图形构成，在沿垂直于所述第二方向的方向上，所述第一图形的最大长度大于所述第二图形的最大长度；
多个副栅，所述副栅沿所述第二方向延伸，位于所述第一图案和所述第二图案内，贯穿所述钝化层与所述基底表面电接触。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，在沿垂直于所述第二方向的方向上，所述第一图形的最大长度与所述第二图形的最大长度的比值为1.05至2.0。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一图案的实虚比大于所述第二图案的实虚比。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一图案的实虚比与所述第二图案的实虚比的比值为1.05至2.5。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述多个副栅包括：在沿所述第二方向上，邻近所述钝化层边缘的第一栅段，以及位于所述第一栅段之间的第二栅段；
在沿垂直于所述第二方向的方向上，所述第一栅段的长度大于所述第二栅段的长度。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，在沿垂直于所述第二方向的方向上，所述第一栅段的长度与所述第二栅段的长度的比值为1.05至1.5。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述钝化层还包括：沿所述第二方向间隔排布，沿所述第一方向延伸的多个主栅；所述多个主栅包括在沿所述第二方向上，邻近所述钝化层边缘的第一主栅，以及位于所述第一主栅之间的第二主栅；
在沿垂直于所述第一方向的方向上，所述第一主栅的长度大于所述第二主栅的长度。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池，其特征在于，在沿垂直于所述第一方向的方向上，所述第一主栅的长度与所述第二主栅的长度的比值为1.05至1.5。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一图形和/或所述第二图形由多个子图形构成，所述子图形的形状包括：圆形、椭圆形或多边形。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，在沿所述第二方向上，相邻子图形间的位置关系包括：相离或相交。
11.一种光伏组件，其特征在于，包括：
电池串，所述电池串由多个权利要求1至10中任一项所述的太阳能电池连接而成；
封装层，所述封装层用于覆盖所述电池串的表面；
盖板，所述盖板用于覆盖所述封装层远离所述电池串的表面。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117253934A (zh) * | 2023-11-20 | 2023-12-19 | 隆基绿能科技股份有限公司 | 一种背接触电池及光伏组件 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102623518A (zh) * | 2012-03-06 | 2012-08-01 | 江西赛维Ldk太阳能高科技有限公司 | 太阳能电池片正电极栅线、太阳能电池片及太阳能电池 |
| WO2017128670A1 (zh) * | 2016-01-28 | 2017-08-03 | 张甘霖 | 一种晶硅太阳能电池 |
| CN108074996A (zh) * | 2016-11-17 | 2018-05-25 | Lg电子株式会社 | 太阳能电池和包括该太阳能电池的太阳能电池板 |
| CN111952392A (zh) * | 2020-08-21 | 2020-11-17 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种太阳能电池、太阳能电池的切割方法及叠片光伏组件 |
| CN113594304A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-11-02 | 晶科能源(海宁)有限公司 | 太阳能电池的制备方法及太阳能电池、光伏组件 |
| CN215731738U (zh) * | 2021-07-06 | 2022-02-01 | 山西潞安太阳能科技有限责任公司 | 一种单晶perc太阳能电池背面激光开槽结构 |
| CN217062115U (zh) * | 2022-03-29 | 2022-07-26 | 江苏润阳世纪光伏科技有限公司 | 一种激光开槽结构的电池基片、双面perc太阳能电池 |
| CN115000198A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-09-02 | 浙江晶科能源有限公司 | 太阳能电池及光伏组件 |
| CN217387172U (zh) * | 2022-04-28 | 2022-09-06 | 通威太阳能（成都）有限公司 | 一种硅片及太阳能电池片 |
-
2022
- 2022-09-26 CN CN202211169486.2A patent/CN115377230A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102623518A (zh) * | 2012-03-06 | 2012-08-01 | 江西赛维Ldk太阳能高科技有限公司 | 太阳能电池片正电极栅线、太阳能电池片及太阳能电池 |
| WO2017128670A1 (zh) * | 2016-01-28 | 2017-08-03 | 张甘霖 | 一种晶硅太阳能电池 |
| CN108074996A (zh) * | 2016-11-17 | 2018-05-25 | Lg电子株式会社 | 太阳能电池和包括该太阳能电池的太阳能电池板 |
| CN111952392A (zh) * | 2020-08-21 | 2020-11-17 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种太阳能电池、太阳能电池的切割方法及叠片光伏组件 |
| CN215731738U (zh) * | 2021-07-06 | 2022-02-01 | 山西潞安太阳能科技有限责任公司 | 一种单晶perc太阳能电池背面激光开槽结构 |
| CN113594304A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-11-02 | 晶科能源(海宁)有限公司 | 太阳能电池的制备方法及太阳能电池、光伏组件 |
| CN217062115U (zh) * | 2022-03-29 | 2022-07-26 | 江苏润阳世纪光伏科技有限公司 | 一种激光开槽结构的电池基片、双面perc太阳能电池 |
| CN217387172U (zh) * | 2022-04-28 | 2022-09-06 | 通威太阳能（成都）有限公司 | 一种硅片及太阳能电池片 |
| CN115000198A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-09-02 | 浙江晶科能源有限公司 | 太阳能电池及光伏组件 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117253934A (zh) * | 2023-11-20 | 2023-12-19 | 隆基绿能科技股份有限公司 | 一种背接触电池及光伏组件 |
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