CN202196799U - 太阳电池及太阳电池组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供太阳电池及太阳电池组件。根据本实用新型的一个方面，提供了一种太阳电池，其由多个太阳电池碎片拼接而成，每个太阳电池碎片包括正电极、光电活性区和负电极，其特征在于，包括：正面，其是接受光的受光面；背面，其是与上述正面相反的另一面；接缝，其位于上述多个太阳电池碎片之间；以及电学互联，其位于上述正面和/或背面上，将上述接缝两侧的部分电联接；其中，上述正电极位于上述正面和背面中的一个面上，上述负电极位于上述正面和背面中的另一个上。

Description

太阳电池及太阳电池组件

技术领域

本实用新型属于太阳电池技术领域，具体涉及太阳电池及太阳电池组件。

背景技术

太阳电池(又称为太阳能电池)是可以将太阳能转换成电能的半导体器件。目前，包括单晶硅太阳电池和多晶硅太阳电池在内的晶体硅太阳电池占到目前太阳电池产量的90％以上。从太阳电池的电极结构来讲，有两面都有电极的金属包覆太阳电池(MWT)、发射区包覆(EWT)太阳电池、HIT太阳电池和现在市面上占大多数的传统丝网印刷电极太阳电池，也有全背电极太阳电池，还有正面和背面都可以接受光的双面电池等等。

为简单起见，又不失一般性地进行说明，下面以目前市面上占大多数的晶体硅太阳电池为例，其结构如图1-1和图1-2所示。图1-1是晶体硅太阳电池前表面(即正面)及侧面图，图1-2是晶体硅太阳电池背表面(即背面)及侧面图。通常，太阳电池前表面是接受光的受光面，而太阳电池背表面是背光面。在垂直于太阳电池的平面方向，其结构包括：太阳电池的光电活性区，该光电活性区包括基区1、通过扩散形成的p-n结2和发射区3；用于钝化表面并减少入射光反射的减反膜4；前电极指栅7和前电极主栅8，其统称为太阳电池的前电极；以及背电极板6和背电极主栅5，其统称为太阳电池的背电极。

在太阳电池的基区1为p型材料的情况下，p-n结2将以硅原子为基体的材料分成两部分，靠近前表面即光入射面的发射区3的部分为n型区，与n型区联接的前电极为太阳电池的负电极，靠近背表面的基区1的部分为p型区，与p型区联接的背电极为太阳电池的正电极。在p-n结2附近形成一个空间电荷耗尽区。入射光线进入发射区3、电荷耗尽区或基区1后，会产生电子-空穴对，当这些电子-空穴对中的少子被电荷耗尽区收集以后，对外电路形成电压。当外电路闭合时，在p-n结2靠近前表面部分，电流被收集到发射区3以后，沿太阳电池平面方向流经发射区3，然后依次被前电极指栅7和前电极主栅8收集；在p-n结2靠近背表面部分，电流被收集到基区1以后，然后到达背电极板6，并在该背电极板6内沿太阳电池平面方向被背电极主栅5收集，从而将光转化为电。

然而，在晶体硅太阳电池的制造过程中，由于原硅片原有的微裂纹，或电池制造工艺过程中的操作不当等因素，会使作为最终产品的太阳电池的局部区域留下或产生新的微裂纹或宏观裂纹，甚至破裂成碎片。

裂纹有许多不同的存在位置、大小和形态，图2-1是具有裂纹的太阳电池的示意图。裂纹可以出现在太阳电池体内任何区域。在平行太阳电池的平面方向，裂纹的长度可以有几个纳米到贯穿整个太阳电池的最长路径。在垂直太阳电池的平面方向，裂纹的深度可以只是局限在基区1或发射区3，也可以贯穿基区1、p-n结2、发射区3和减反膜4(如裂纹9)，还可以继续贯穿前电极指栅7和前电极主栅8(如裂纹10和裂纹11)。当裂纹11在垂直太阳电池平面方向再贯穿背电极板6，形成如图2-2的断裂纹12，就造成整块太阳电池沿断裂纹12的方向破裂成两部分。裂纹沿太阳电池平面方向的走向可以多样化，它们可以与边沿有一定的倾斜角度(如裂纹9)，也可以平行于太阳电池边缘(如裂纹11)，还可以改变方向在太阳电池内部延伸，甚至贯穿整块太阳电池(如裂纹10)。

太阳电池厚度一般小于0.3毫米，在太阳电池的搬运及使用过程中容易受到应力的影响，微裂纹容易沿太阳电池平面方向和垂直太阳电池平面方向扩展。扩展后的裂纹一旦贯穿发射区3，原来沿发射区3的平面方向的电流就在该裂纹处受到阻碍，从而增加了整块太阳电池的串联电阻，降低太阳电池的输出功率；更严重的是，扩展后的裂纹一旦同时贯穿发射区3、前电极指栅7和前电极主栅8，电流在该裂纹处的收集变得更为困难甚至不可能，裂纹附近的区域很可能变成没有光电活性的死区，从而大大降低太阳电池的输出功率；此外扩展后的裂纹也可以贯穿背电极板6或背电极主栅5，从而也会大大降低太阳电池的输出功率；当裂纹贯穿整片太阳电池时，太阳电池沿该裂纹分裂成碎片，例如，图2-2中的太阳电池在断裂纹12处沿平行于边沿方向分裂成两部分。

目前对这些具有裂纹的太阳电池以及碎片的处理和利用方法是将它们用激光、工具刀等切割成若干小的矩形，然后，将其中光电性能完好的矩形小电池片做成组件，并将其它光电性能不好或不规则的电池碎片当废品处理。这种办法的一个缺点是切割后得到的小电池面积变小，串联做成组件后电流变小，另一个缺点是那些不规则的电池碎片得不到利用，从而造成浪费。

发明内容

本实用新型是针对上述现有技术中存在的以下问题而提出：(a)对传统的裂纹和碎片太阳电池电池的处理办法，即通过切割处理的方法，得到的小块太阳电池工作电流小，不利于制成大电流组件；(b)切割后造成形状不规则的小片电池被丢弃，从而造成浪费。

本实用新型为了解决上述问题，提供了太阳电池及太阳电池组件，具体提供了以下的太阳电池和太阳电池组件。

[1]一种太阳电池，其由多个太阳电池碎片拼接而成，每个太阳电池碎片包括正电极、光电活性区和负电极，其特征在于，包括：

正面，其是接受光的受光面；

背面，其是与上述正面相反的另一面；

接缝，其位于上述多个太阳电池碎片之间；以及

电学互联，其位于上述正面和/或背面上，将上述接缝两侧的部分电联接；

其中，上述正电极位于上述正面和背面中的一个面上，上述负电极位于上述正面和背面中的另一个上。

[2]根据上述[1]的太阳电池，其特征在于，

在上述电学互联位于上述正面的情况下，上述电学互联包括导电布线网，该导电布线网将上述接缝两侧的上述正电极或负电极电联接。

[3]根据上述[1]的太阳电池，其特征在于，

在上述电学互联位于上述背面的情况下，上述电学互联包括导电布线网或导电片，该导电布线网或导电片将上述接缝两侧的上述正电极和/或负电极电联接。

[4]根据上述[1]的太阳电池，其特征在于，

在上述光电活性区包括发射区并且发射区位于受光面侧的情况下，上述电学互联还包括与上述发射区电联接的联接点，并将上述接缝两侧的上述发射区电联接。

[5]根据上述[1]的太阳电池，其特征在于，

在上述光电活性区包括基区并且基区位于受光面侧的情况下，上述电学互联还包括与上述基区电联接的联接点，并将上述接缝两侧的上述基区电联接。

[6]根据上述[1]的太阳电池，其特征在于，

在上述电学互联位于上述正面的情况下，上述电学互联包括导电布线，该导电布线将上述接缝两侧的上述正电极或负电极电联接。

[7]根据上述[1]的太阳电池，其特征在于，

在上述电学互联位于上述背面的情况下，上述电学互联包括导电布线，该导电布线将上述接缝两侧的上述正电极和/或负电极电联接。

[8]根据上述[1]-[6]中的任一方面的太阳电池，其特征在于，还包括：

导电粘结剂，其将上述电学互联与上述光电活性区或在上述光电活性区上形成的电极粘接。

[9]根据上述[1]-[6]中的任一方面的太阳电池，其特征在于，还包括：

绝缘网，其位于上述电学互联之上或之下。

[10]根据上述[1]-[6]中的任一方面的太阳电池，其特征在于，

上述背面是接受光的受光面。

[11]一种用于拼接太阳电池碎片的方法，上述太阳电池碎片包括正电极、光电活性区和负电极，并包括接受光的正面和与上述正面相反的背面，其特征在于，上述方法包括以下步骤：

将多个上述太阳电池碎片拼接在一起；以及

在上述正面和/或背面上形成将多个上述太阳电池碎片之间的接缝两侧的部分电联接的电学互联。

[12]根据上述[11]的方法，其特征在于，

在上述太阳电池碎片的正电极或负电极位于上述正面的情况下，上述形成电学互联的步骤包括在上述正电极或负电极上形成将上述接缝两侧的上述正电极或负电极联接的导电布线网。

[13]根据上述[11]的方法，其特征在于，

在上述太阳电池碎片的正电极和/或负电极位于上述背面的情况下，上述形成电学互联的步骤包括在上述正电极和/或负电极上形成将上述接缝两侧的上述正电极和/或负电极联接的导电布线网或导电片。

[14]根据上述[11]的方法，其特征在于，

在上述光电活性区包括发射区并且发射区位于受光面侧的情况下，上述形成电学互联的步骤包括以下步骤：

在上述正面上形成导电布线和导电布线网中的至少一种；和

形成将上述导电布线和导电布线网中的至少一种和上述发射区电联接的联接点，其中上述导电布线和导电布线网中的至少一种和上述联接点将上述接缝两侧的上述发射区电联接。

[15]根据上述[14]的方法，其特征在于，

在上述发射区上形成有减反膜的情况下，上述形成联接点的步骤包括以下步骤：

在上述导电布线和导电布线网中的至少一种上形成导电浆料；

对上述导电浆料进行烧结以使上述导电浆料穿透上述减反膜而与上述发射区形成电接触。

[16]根据上述[11]的方法，其特征在于，

在上述光电活性区包括基区并且基区位于受光面侧的情况下，上述形成电学互联的步骤包括以下步骤：

在上述正面上形成导电布线和导电布线网中的至少一种；和

形成将上述导电布线和导电布线网中的至少一种和上述基区电联接的联接点，其中上述导电布线和导电布线网中的至少一种和上述联接点将上述接缝两侧的上述基区电联接。

[17]根据上述[16]的方法，其特征在于，

在上述基区上形成有减反膜的情况下，上述形成联接点的步骤包括以下步骤：

在上述导电布线和导电布线网中的至少一种上形成导电浆料；

对上述导电浆料进行烧结以使上述导电浆料穿透上述减反膜而与上述基区形成电接触。

[18]根据上述[11]的方法，其特征在于，

在上述太阳电池碎片的正电极或负电极位于上述正面的情况下，上述形成电学互联的步骤包括在上述正电极或负电极上形成将上述接缝两侧的上述正电极或负电极联接的导电布线。

[19]根据上述[11]的方法，其特征在于，

在上述太阳电池碎片的正电极和/或负电极位于上述背面的情况下，上述形成电学互联的步骤包括在上述正电极和/或负电极上形成将上述接缝两侧的上述正电极和/或负电极联接的导电布线。

[20]根据上述[11-19]中的任一方面的方法，其特征在于，在形成上述电学互联的步骤之前还包括以下步骤：

在形成上述电学互联的位置形成导电粘接剂的步骤。

[21]根据上述[11-19]中的任一方面的方法，其特征在于，在形成上述电学互联的步骤之前还包括以下步骤：

在上述正面和/或背面上形成绝缘网。

[22]根据上述[11-19]中的任一方面的方法，其特征在于，在形成上述电学互联的步骤之后还包括以下步骤：

在上述电学互联上形成绝缘网。

[23]一种太阳电池组件，其特征在于，包括：

多个太阳电池，其至少一个是根据权利要求[1]-[10]中的任一方面的太阳电池；以及导电布线网，其将上述多个太阳电池串联、并联或混联。

优选，本实用新型的导电布线、导电布线网和导电片由银、铜、锡等金属，银、铜、锡等金属的合金，和/或外围包覆有这些金属或合金的材料构成。

本实用新型可以将太阳电池碎片，尤其是形状不规则的小片电池重复利用，从而避免造成浪费。另外，本实用新型通过将拼接后的太阳电池碎片之间进行电学互联，可以提高太阳电池碎片的利用率，可以提高工作电流、降低电池的串联电阻，并起到加固太阳电池的作用，从而能够提高太阳电池的转换效率，降低光伏发电的成本。

附图说明

图1-1是太阳电池的前表面及侧面的示意图。

图1-2是太阳电池的背表面及侧面的示意图。

图2-1是具有裂纹的太阳电池的示意图。

图2-2是具有断裂纹的太阳电池的示意图。

图3-1是发射区联接修复的示意图。

图3-2是前电极单线联接修复的示意图。

图3-3是前电极局部修复网的示意图。

图3-4是前电极局部网联接修复的示意图。

图3-5是前电极整体修复网的示意图。

图3-6是前电极整体网联接修复的示意图。

图4-1是将太阳电池碎片重新拼接的示意图。

图4-2是将太阳电池碎片重新拼接的示意图。

图4-3是电极整体联接网的示意图。

图4-4是用电极整体联接网对拼接的太阳电池修复的示意图。

图5-1是带联接端子的整体修复网的示意图。

图5-2是用带联接端子的整体修复网对图4-2所示的太阳电池碎片的正面和背面进行整体网联接修复的示意图。

图5-3是用带联接端子的整体修复网对图4-1和4-2所示的太阳电池碎片进行修复和串联的示意图。

图5-4是太阳电池联接网的示意图。

图5-5是用太阳电池联接网对两块太阳电池进行串联的示意图。

标号说明：

1基区，2p-n结，3发射区，4减反膜，5背电极主栅，6背电极板，7前电极指栅，8前电极主栅，9、10、11裂纹，12断裂纹，13发射区联接导线，14发射区导线桥联接点，15前电极联接线，16前电极线联接点，17裂纹9的局部修复网，18裂纹10的局部修复网，19裂纹11的局部修复网，20前电极整体修复网，21电极整体联接网，22带联接端子的背电极整体修复网，23带联接端子的前电极整体修复网，24太阳电池联接网。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本实用新型。另外，以下的说明中，参照的附图图示的各部的大小、厚度、尺寸等可能与实际的半导体装置的尺寸关系不同。

本实用新型的太阳电池，包括正电极、光电活性区和负电极，其特征在于，包括：正面，其是接受光的受光面；背面，其是与上述正面相反的另一面；裂纹，其位于上述正电极、上述光电活性区和上述负电极中的至少一个内；以及电学互联，其位于上述正面和/或背面上，将上述裂纹两侧的部分电联接。

具体地，图1-1示出了太阳电池的前表面，即正面，其是接受光的受光面，图1-2示出了太阳电池的背表面，即背面，其通常是背光面，不能接受光，但是，本实用新型并不限于此，背面也可以是接受光的受光面，在此情况下，太阳电池为双面电池，即在正面和背面都可以接受光。

在垂直于太阳电池的平面方向，本实用新型的太阳电池包括：光电活性区，该光电活性区包括基区1、p-n结2和发射区3。基区1和发射区3可以是任何半导体材料，例如Si，Ge，III-V族化合物半导体等等。基区1和发射区3的各个可以是单层或多层。通过在基区1和发射区3中进行掺杂，例如通过扩散进行掺杂，在二者之间形成p-n结2。另外，p-n结2也可以是中间具有本征层的p-i-n结。另外，基区1和发射区3可以分别为p型材料或n型材料，但二者的掺杂类型相反，以形成p-n结。尽管在图1-1和1-2中示出了基区1和发射区3分别位于太阳电池的正面和背面，但是也可以反过来，即基区1位于正面而发射区3位于背面，本实用新型对此没有任何限制。

例如，在太阳电池的基区1为p型材料即p型区的情况下，发射区3为n型材料即n型区，与n型区联接(连接)的电极为太阳电池的负电极，与p型区联接的电极为太阳电池的正电极。如图1-1和1-2所示，负电极包括位于正面的前电极指栅7和前电极主栅8，正电极包括位于背面的背电极主栅5和背电极板6。但是，正电极和负电极并不限于上述结构，例如正电极可以位于正面而负电极位于背面，或者正电极和负电极位于同一侧，即都位于正面或背面，并且正电极和负电极可以根据需要由电极板、主栅、指栅等任何类型的电极构成。

在p-n结2附近形成一个空间电荷耗尽区。入射光线进入发射区3、电荷耗尽区或基区1后，会产生电子-空穴对，当这些电子-空穴对中的少子被电荷耗尽区收集以后，对外电路形成电压。当外电路闭合时，在p-n结2靠近前表面部分，电流被收集到发射区3以后，沿太阳电池平面方向流经发射区3，然后依次被前电极指栅7和前电极主栅8收集；在p-n结2靠近背表面部分，电流被收集到基区1以后，然后到达背电极板6，并在该背电极板6内沿太阳电池平面方向被背电极主栅5收集，从而将光转化为电。

另外，可选地，在太阳电池的受光面可以具有钝化表面并减少入射光反射的减反膜4，减反膜4可以由任何公知的材料和方法形成，本实用新型对此没有任何限制。

本实用新型的太阳电池包括位于正电极、光电活性区和负电极中的至少一个内的裂纹。裂纹具有许多不同的表现形式，例如贯穿正电极、光电活性区和负电极中的至少一个的裂纹，将太阳电池断裂为多个部分的断裂纹，由多个太阳电池和/或多个太阳电池碎片拼接而成的太阳电池的接缝。另外，裂纹在存在位置、大小和形态都有所不同，本实用新型将本说明书中提到的所有裂纹、断裂纹、接缝统称为裂纹。下面参照附图对这些裂纹进行详细描述。

图2-1是具有裂纹的太阳电池的示意图。裂纹可以出现在太阳电池体内任何区域。在平行太阳电池的平面方向，裂纹的长度可以有几个纳米到贯穿整个太阳电池的最长路径。在垂直太阳电池的平面方向，裂纹的深度可以只是局限在基区1或发射区3，也可以贯穿基区1、p-n结2、发射区3和减反膜4，如裂纹9，还可以继续贯穿前电极指栅7和前电极主栅8，如裂纹10和裂纹11。当裂纹11在垂直太阳电池平面方向再贯穿背电极板6，形成如图2-2的断裂纹12，就造成整块太阳电池沿断裂纹12的方向破裂成两部分。裂纹沿太阳电池平面方向的走向可以多样化，它们可以与边沿有一定的倾斜角度，如裂纹9，也可以平行于太阳电池边缘，如裂纹11，还可以改变方向在太阳电池内部延伸，甚至贯穿整块太阳电池，如裂纹10。

另外，本实用新型的太阳电池可以由多个太阳电池和/或多个太阳电池碎片拼接而成，这些太阳电池碎片可以是来自于同一块太阳电池(如图4-1所示)，也可以是来自不同的太阳电池，如图4-2所示的4块太阳电池或碎片。这些太阳电池碎片可以经过适当的切割，并经过适当的形状组合，也可以不经过任何切割而任意拼接成有一定面积和形状的碎片组。应该理解，本实用新型的太阳电池包括上述这样拼接在一起的太阳电池。

在此情况下，本实用新型的裂纹包括多个太阳电池和/或多个太阳电池碎片之间的接缝。

本实用新型的太阳电池还包括电学互联，其位于正面和/或背面上，将上述裂纹两侧的部分电联接。

总的来说，本实用新型的电学互联包括导电布线、导电布线网和导电片中的至少一种。在上述光电活性区包括发射区并且发射区位于受光面侧的情况下，上述电学互联还包括与上述发射区电联接的联接点，并将上述裂纹两侧的上述发射区电联接。在上述光电活性区包括基区并且基区位于受光面侧的情况下，上述电学互联还包括与上述基区电联接的联接点，并将上述裂纹两侧的上述基区电联接。在上述正面上形成有电极的情况下，上述电学互联包括导电布线和导电布线网中的至少一种，其将上述裂纹两侧的上述电极联接。在上述背面上形成有电极的情况下，上述电学互联包括导电布线、导电布线网和导电片中的至少一种，其将上述裂纹两侧的上述电极联接。

另外，本实用新型的电学互联还包括将上述导电布线、导电布线网和导电片中的至少一种与上述光电活性区或在上述光电活性区上形成的电极粘接的导电粘结剂。另外，本实用新型的电学互联还包括将上述太阳电池与其他太阳电池串联、并联或混联的联接端子。另外，本实用新型的太阳电池还包括绝缘网，其位于上述电学互联之上或之下。

下面结合附图对本实用新型的电学互联进行详细描述。

由于在太阳电池的发射区3、前电极指栅7、前电极主栅8、背电极板6以及背电极主栅5，裂纹或断裂处都会造成该裂纹或断裂纹两边的电流相互流通中止，本实用新型的出发点是将裂纹两边的这些区域通过如下所述的方式再做电学互连，使电流在这些区域内，越过裂纹，通过重新架构的电学互联来流通，从而完成对有裂纹的整块太阳电池的修复，或将若干块已经断裂了的太阳电池碎片重新拼接在一起，继而并联成一整块太阳电池。本实用新型的出发点还体现在可以将由碎片组成的太阳电池与其他太阳电池串联、并联或混联起来，从而形成太阳电池组件。

另外，本实用新型提供了一种太阳电池，其由多个太阳电池碎片拼接而成，每个太阳电池碎片包括正电极、光电活性区和负电极，其特征在于，包括：正面，其是接受光的受光面；背面，其是与上述正面相反的另一面；接缝，其位于上述多个太阳电池碎片之间；以及电学互联，其位于上述正面和/或背面上，将上述接缝两侧的部分电联接；其中，上述正电极位于上述正面和背面中的一个面上，上述负电极位于上述正面和背面中的另一个上。这里使用的电学互联可以通过以下的实例的电学互联方式的任何一种或其组合来实现。

下面以实例的形式对本实用新型采用的通过重新架构的电学互联进行详细描述，但是，应该理解，本实用新型的电学互联并不限于这些具体的实例，可以具有多种变形和改变，只要能够将将上述裂纹两侧的部分电联接即可。

<实例1>

电学互联方式1，即发射区或基区联接，下面仅以发射区联接为例进行说明。如图3-1所示，发射区联接是使用作为发射区联接导线13和发射区导线桥联接点14的材料，通过适当的工艺将因裂纹或断裂纹造成电学隔离了的发射区两边重新做电学联接，使电流由裂纹一边的发射区经过导线到达裂纹另一边的发射区。发射区联接导线13可以是银、铜、锡等金属，也可以是银、铜、锡或其它金属的合金，还可以是外围包覆有这些金属或合金的线。本实用新型中，发射区联接导线13只要是可以导电的线即可。发射区导线桥联接点14是将太阳能前电极银浆或其它导电浆料涂敷在发射区联接导线13两端，并通过烧结，使该银浆和导电浆料既能购穿透减反膜4与发射区3形成良好的欧姆接触，又与发射区联接导线13形成良好的电学联接，从而使电流从裂纹或断裂纹一边的发射区经过发射区导线桥联接点14和发射区联接导线13到达该裂纹或断裂纹的另一边发射区域。作为发射区导线桥联接点14浆料的烧结温度可以不同于原来用作前电极指栅7和前电极主栅8浆料。烧结方式可以通过烧结炉实现，也可以通过激光实现。作为发射区导线桥联接点14的浆料可以是圆形的点状也可以是一条跨过发射区联接导线13的线段，线段状的联结与发射区3有更低的接触电阻。对于起始材料为n型硅片、p-n结靠近前表面的太阳电池，其前表面侧采用与发射区联接相类似的基区联接。

<实例2>

电学互联方式2，即前电极线联接：在电学上被裂纹或断裂纹隔离了的发射区域，还可以通过联接该裂纹或断裂纹两边的前电极，来重新实现两边发射区的电学互联，这种裂纹修复方法叫做前电极线联接。如图3-2所示，裂纹或断裂纹可以造成电流在前电极指栅7和前电极主栅8内的通路中断，将前电极联接线15置于前电极指栅7和前电极主栅8的表面，然后用热压、激光或超声波等办法将前电极联接线15的两端与前电极焊接在一起，形成前电极线联接点16，经过这个过程的修复，电流在裂纹或断裂纹处的通路便可以通过前电极联接线15继续实现。前电极联接线15可以是银、铜、锡等金属，也可以是银、铜、锡或其它金属的合金，还可以是外围包覆有这些金属或合金的线。前电极联接线15与发射区联接导线13可以是相同的材料，也可以是不同的材料。

<实例3>

电学互联方式3，即前电极局部网联接：用与裂纹在太阳电池平面方向面积和形状相当的金属网，覆盖在有裂纹或断裂纹的区域，使金属网与前电极接触，然后用热压、激光或超声波等其它焊接方法，使金属网和前电极指栅7和前电极主栅8形成良好的电接触，从而消除裂纹或断裂纹对太阳电池前电极的影响。局部网的材质可以是银、铜、锡等金属，也可以是银、铜、锡或其它金属的合金，还可以是外围包覆有这些金属或合金的材料。平行的网条纹间距可以是与被修复太阳电池的前电极指栅7相同，也可以不同。如图3-3，局部网17、局部网18和局部网19分别对应裂纹9、裂纹10和裂纹11的修复。如图3-4所示，将三块局部网分别覆盖各自对应的裂纹处，再用热压或激光等其它焊接方法，便可以将太阳电池前电极重新联结成一体。

<实例4>

电学互联方式4，即前电极整体网联接：用与太阳电池面积和形状相当的一整块金属网覆盖在电池表面，使金属网与前电极指栅7和前电极主栅8接触，然后用热压、激光或超声波等其它焊接方法，使整体金属网和前电极指栅7和前电极主栅8形成良好的电接触，这种方法不但可以消除裂纹或断裂纹所造成的电路中断，而且可以加固太阳电池，使太阳电池不容易产生新的裂纹。整体金属网的材质可以是纯的银、铜、锡等金属，也可以是银、铜、锡或其它金属的合金，还可以是外围包覆有其它纯金属的或合金的金属或合金。如图3-5，整体金属网20具有与图2-1所示太阳电池相近的面积，将整体金属网20覆盖在太阳电池表面(如图3-6)，再将两者焊接在一起，便可以消除裂纹所造成的电路中断。

上述四种电学互联方法适用于由裂纹或断裂纹所造成的太阳电池发射区3、前电极指栅7和前电极主栅8电学中断的修复，即太阳电池正面的裂纹或断裂纹的修复。发射区的联接除了上面所说的线联接以外，还可以采用局部或整体网联接形式，局部网或整体网具有与线联接相同的材质，局部网或整体网与发射区3的联接采用与发射区导线桥联接点14相同的材料与工艺。前电极局部网和前电极整体网可以用平行的金属线代替，平行的金属线的材质与前电极局部网或前电极整体网的材质相同。

<实例5>

电学互联方式5，即背电极电学联接：当在太阳能电池的背电极板6或背电极主栅5出现裂纹或断裂纹时，对太阳电池背面的修复可以采用对太阳电池正面修复类似的方法：裂纹两边的线联接、背面局部网联接、背面整体网联接，除此之外，因为背面不用担心电极对太阳电池的阴影遮挡，还可以采用背面局部金属片和背面整体金属片，来代替背面局部网和背面整体网。把与裂纹或断裂纹所涉及区域的面积相当的背面局部金属网或金属片覆盖在背面裂纹上方，或将与整体太阳电池面积相当的背面整体金属网或整体金属片覆盖在整个太阳电池背面，再通过热压、激光或超声波等方法将该覆盖的金属网或金属片和被覆盖的太阳电池背电极焊接在一起，形成良好的电学接触，这样就可以消除裂纹或断裂纹对太阳电池的电性能影响。本方法所采用的联接线、联接网和金属片可以是纯的银、铜、锡等金属，也可以是银、铜、锡或其它金属的合金，还可以是外围包覆有其它纯金属的或合金的金属或合金。联接线、联接网或金属片与背电极和背电极主栅线之间的焊接可以通过热压、激光或超声波实现。

<实例6>

本实用新型可以将若干块由太阳电池碎片组成的太阳电池继续串联、并联或混联成大电压或者并联成大电流碎片太阳电池组件。如图4-1和4-2所示的两组太阳电池碎片，通过用图5-1所示的带联接端子的碎片拼接太阳电池背电极整体修复网22和带联接端子的碎片拼接太阳电池前电极整体修复网23，先将这两组太阳电池碎片的背面和前面分别做整体网联接。其中图4-2所示的太阳电池碎片组经过整体网联接修复以后，结果如图5-2所示。然后将这两块经过整体网联接修复以后的碎片太阳电池串联起来(如图5-3所示)，也可以并联起来。继续将更多类似的太阳电池碎片组串联、并联或混联，便可以得到所需要的组件。对图4-1和图4-2所示的两组太阳电池碎片，也可以使用如图5-4所示的太阳电池碎片组件联接网24，对它们进行串联、并联或混联，串联后的结果如图5-5所示；也可以在对它们使用金属联接网进行串联、并联或混联之前或之后，使用绝缘网例如高分子或胶体网，先对两个组太阳电池碎片组前表面或后表面加固，以防止进一步出现裂纹或断裂纹。

本实用新型通过以上技术内容，可以达到以下目的和技术效果。

(1)通过将有裂纹的太阳电池进行修复，能够提高这种电池的面积利用率，减少裂纹电池的浪费。带有裂纹的太阳电池可以用前面所述的电学互联方式1、电学互联方式2、电学互联方式3、电学互联方式4和电学互联方式5这五种方法中的任意一种或两种以上组合的方法，对太阳电池中的裂纹进行电学修复；也可以在对带有裂纹的太阳电池进行电学修复之前或之后，对它们用绝缘网例如高分子或胶体网进行加固，以防止进一步出现裂纹或断裂纹，特别是对于前表面没有电极的全背电极太阳电池，出现裂纹或断裂纹后，需要对前表面的网状加固尤为重要。裂纹太阳电池的修复可以提高具有裂纹的太阳电池的光电转换效率，从而降低太阳能电池的发电成本。

(2)通过将断裂分开了的太阳电池碎片重新组合拼接在一起，能够在电学上将它们实现并联。这些太阳电池碎片可以是来自于同一块太阳电池，如图4-1；也可以是来自不同的太阳电池，如图4-2中的4块太阳电池碎片。这些太阳电池碎片可以经过适当的切割，并经过适当的形状组合，也可以不经过任何切割而任意拼接成有一定面积和形状的碎片组。拼接在一起的碎片组要当成一整块太阳太阳电池，须在电学上达到并联；电学并联需要做到两方面：一方面是在该太阳电池碎片组前面部分做电学互联，可采用前面所述的电学互联方式中的第(1)到第(4)种中间的任何一种方法。如图4-2中4块来自于不同太阳电池的太阳电池碎片，将它们组合起来，用图4-3中的断裂太阳电池前电极整体联接网21，采用前面所述的电学互联方式4，即前电极整体网联接，就可以对该组太阳电池碎片前电极进行电学联接；也可以采用前面所述的电学互联方式1、电学互联方式2、电学互联方式3和电学互联方式4这四种方法中的任意两种或两种以上组合的方法，对图4-2中的太阳电池碎片组进行电学联接；另一方面是在该组太阳电池碎片背面部分做电学互联，可采用前面所述的互联方式4。也可以在对太阳电池碎片的电学互联之前或之后，对该太阳电池碎片组用绝缘网例如高分子或胶体网进行加固，以防止进一步出现裂纹或断裂纹。

(3)通过将若干块由太阳电池碎片组成的太阳电池继续串联、并联或混联成大电压或者并联成大电流碎片太阳电池组件。如图4-1和4-2所示的两组太阳电池碎片，通过用图5-1所示的带联接端子的碎片拼接太阳电池背电极整体修复网22和带联接端子的碎片拼接太阳电池前电极整体修复网23，先将这两组太阳电池碎片的背面和前面分别做整体网联接。其中图4-2所示的太阳电池碎片组经过整体网联接修复以后，结果如图5-2所示。然后将这两块经过整体网联接修复以后的碎片太阳电池串联起来(如图5-3所示)，也可以并联起来。继续将更多类似的太阳电池碎片组串联、并联或混联，便可以得到所需要的组件。对图4-1和图4-2所示的两组太阳电池碎片，也可以使用如图5-4所示的太阳电池碎片组件联接网24，对它们进行串联、并联或混联，串联后的结果如图5-5所示；也可以在对它们使用金属联接网进行串联、并联或混联之前或之后，使用绝缘网例如高分子或胶体网，先对两个组太阳电池碎片组前表面或后表面加固，以防止进一步出现裂纹或断裂纹。

总之，本实用新型可以将太阳电池碎片，尤其是形状不规则的小片电池重复利用，从而避免造成浪费。另外，本实用新型通过将拼接后的太阳电池碎片之间进行电学互联，可以提高太阳电池碎片的利用率，可以提高工作电流、降低电池的串联电阻，并起到加固太阳电池的作用，从而能够提高太阳电池的转换效率，降低光伏发电的成本。

下面描述本实用新型的用于拼接太阳电池碎片的方法。

本实用新型提供了用于拼接太阳电池碎片的方法，上述太阳电池碎片包括正电极、光电活性区和负电极，并包括接受光的正面和与上述正面相反的背面，其特征在于，上述方法包括以下步骤：将多个上述太阳电池碎片拼接在一起；以及在上述正面和/或背面上形成将多个上述太阳电池碎片之间的接缝两侧的部分电联接的电学互联。

在上述太阳电池碎片的正电极或负电极位于上述正面的情况下，上述形成电学互联的步骤包括在上述正电极或负电极上形成将上述接缝两侧的上述正电极或负电极联接的导电布线网。

在上述太阳电池碎片的正电极和/或负电极位于上述背面的情况下，上述形成电学互联的步骤包括在上述正电极和/或负电极上形成将上述接缝两侧的上述正电极和/或负电极联接的导电布线网或导电片。

在上述光电活性区包括发射区并且发射区位于受光面侧的情况下，上述形成电学互联的步骤包括以下步骤：在上述正面上形成导电布线和导电布线网中的至少一种；和形成将上述导电布线和导电布线网中的至少一种和上述发射区电联接的联接点，其中上述导电布线和导电布线网中的至少一种和上述联接点将上述接缝两侧的上述发射区电联接。

在上述发射区上形成有减反膜的情况下，上述形成联接点的步骤包括以下步骤：在上述导电布线和导电布线网中的至少一种上形成导电浆料；对上述导电浆料进行烧结以使上述导电浆料穿透上述减反膜而与上述发射区形成电接触。

在上述光电活性区包括基区并且基区位于受光面侧的情况下，上述形成电学互联的步骤包括以下步骤：在上述正面上形成导电布线和导电布线网中的至少一种；和形成将上述导电布线和导电布线网中的至少一种和上述基区电联接的联接点，其中上述导电布线和导电布线网中的至少一种和上述联接点将上述接缝两侧的上述基区电联接。

在上述基区上形成有减反膜的情况下，上述形成联接点的步骤包括以下步骤：在上述导电布线和导电布线网中的至少一种上形成导电浆料；对上述导电浆料进行烧结以使上述导电浆料穿透上述减反膜而与上述基区形成电接触。

在上述太阳电池碎片的正电极或负电极位于上述正面的情况下，上述形成电学互联的步骤包括在上述正电极或负电极上形成将上述接缝两侧的上述正电极或负电极联接的导电布线。

在上述太阳电池碎片的正电极和/或负电极位于上述背面的情况下，上述形成电学互联的步骤包括在上述正电极和/或负电极上形成将上述接缝两侧的上述正电极和/或负电极联接的导电布线。

在形成上述电学互联的步骤之前还包括以下步骤：在形成上述电学互联的位置形成导电粘接剂的步骤。

在形成上述电学互联的步骤之前还包括以下步骤：在上述正面和/或背面上形成绝缘网。

在形成上述电学互联的步骤之后还包括以下步骤：在上述电学互联上形成绝缘网。

上面虽然对本实用新型的修复太阳电池中的裂纹的方法以及将太阳电池碎片拼接利用的方法进行了描述，但是应该理解本实用新型的太阳电池，具体是用于将上述裂纹两侧的部分电联接的电学互联，可以通过上述方法，对上述进行变形或改变的方法形成。

本实用新型通过上述方法，可以将太阳电池碎片，尤其是形状不规则的小片电池重复利用，从而避免造成浪费。另外，本实用新型的方法通过将拼接后的太阳电池碎片之间进行电学互联，可以提高太阳电池碎片的利用率，可以提高工作电流、降低电池的串联电阻，并起到加固太阳电池的作用，从而能够提高太阳电池的转换效率，降低光伏发电的成本。

以上虽然通过一些示例性的实施例对本实用新型的半导体器件以及用于制造半导体器件的方法进行了详细的描述，但是以上这些实施例并不是穷举的，本领域技术人员可以在本实用新型的精神和范围内实现各种变化和修改。因此，本实用新型并不限于这些实施例，本实用新型的范围仅以所附权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种太阳电池，其由多个太阳电池碎片拼接而成，每个太阳电池碎片包括正电极、光电活性区和负电极，其特征在于，包括：

正面，其是接受光的受光面；

背面，其是与上述正面相反的另一面；

接缝，其位于上述多个太阳电池碎片之间；以及

电学互联，其位于上述正面和/或背面上，将上述接缝两侧的部分电联接；

其中，上述正电极位于上述正面和背面中的一个面上，上述负电极位于上述正面和背面中的另一个上。

2.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，

在上述电学互联位于上述正面的情况下，上述电学互联包括导电布线网，该导电布线网将上述接缝两侧的上述正电极或负电极电联接。

3.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，

在上述电学互联位于上述背面的情况下，上述电学互联包括导电布线网或导电片，该导电布线网或导电片将上述接缝两侧的上述正电极和/或负电极电联接。

4.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，

在上述光电活性区包括发射区并且发射区位于受光面侧的情况下，上述电学互联还包括与上述发射区电联接的联接点，并将上述接缝两侧的上述发射区电联接。

5.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，

在上述光电活性区包括基区并且基区位于受光面侧的情况下，上述电学互联还包括与上述基区电联接的联接点，并将上述接缝两侧的上述基区电联接。

6.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，

在上述电学互联位于上述正面的情况下，上述电学互联包括导电布线，该导电布线将上述接缝两侧的上述正电极或负电极电联接。

7.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，

在上述电学互联位于上述背面的情况下，上述电学互联包括导电布线，该导电布线将上述接缝两侧的上述正电极和/或负电极电联接。

8.根据权利要求1-6中的任一项所述的太阳电池，其特征在于，还包括：

导电粘结剂，其将上述电学互联与上述光电活性区或在上述光电活性区上形成的电极粘接。

9.根据权利要求1-6中的任一项所述的太阳电池，其特征在于，还包括：

绝缘网，其位于上述电学互联之上或之下。

10.一种太阳电池组件，其特征在于，包括：

多个太阳电池，其至少一个是根据权利要求1-9中的任一项所述的太阳电池；以及

导电布线网，其将上述多个太阳电池串联、并联或混联。

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