CN205645827U - 一种异质结太阳能电池及模组 - Google Patents

一种异质结太阳能电池及模组 Download PDF

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宋广华
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Abstract

本实用新型公开了一种异质结太阳能电池及模组，所述太阳能电池模组包括：背板体；设在背板体上的第一封装胶；设在第一封装胶上的多个所述的太阳能电池，通过导线连接成电池串；设在太阳能电池上的第二封装胶，所述第一封装胶、第二封装胶包覆在太阳能电池与导线的四周；及设在第二封装胶上的前板体。采用异质结太阳能模组，制作过程中焊带、汇流条、焊接过程等电池外部电阻与传统电池相当，然而串联电流显著下降，因此，大幅减少了电池外部电阻引起的功率损耗，从而大幅提升太阳能模组转换效率。

Description

一种异质结太阳能电池及模组
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种异质结太阳能电池及模组。
背景技术
太阳能电池是一种能将太阳能转换成电能的半导体器件，在光照条件下太阳能电池内部会产生光生电流，通过电极将电能输出。近年来，太阳能电池生产技术不断进步，生产成本不断降低，转换效率不断提高，太阳能电池发电的应用日益广泛并成为电力供应的重要能源，异质结太阳能电池技术就是一种新型的硅基高效电池技术。
对硅基太阳能电池而言，通过金属穿孔卷绕技术(Metallization Wrap Through,简称MWT)可以达到更高的转换效率，其将位于受光面的栅线电极穿过硅片基体引导到硅片背面，以减少受光面遮光面积提高短路电流，从而提升转换效率。
目前MWT技术都是每片硅片作为一片太阳能电池，之后将电池相互串联在一起形成模组，电池片串联在一起制作模组的过程中，会引入焊带、汇流条、焊带与电池片之间的接触电阻等电池外部电阻，电池外部电阻造成的功率损耗是太阳能模组功率损耗中最重要的一部分。
再者，电池外部电阻造成的功率损耗(P＝I2*R)除了与电池外部电阻(R)有关外，还与通过太阳能电池的电流(I)有很大的关系。因此，如何在保持太阳能电池效率不变的条件下，降低电池的电流也是太阳能电池 领域的研究方向之一。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种异质结太阳能电池及模组，其大幅减少了电池制作成模组后的功率损耗。
为实现上述目的，本实用新型所采用以下技术方案：
本实用新型提供了一种异质结太阳能电池，其包括：N型单晶硅片，所述N型单晶硅片上设有电极汇流孔和隔离条；依序设在N型单晶硅片受光面和电极汇流孔内壁上的本征非晶硅钝化膜层、N型掺杂非晶硅层和透明导电膜层；依序设在N型单晶硅片背光面的本征非晶硅钝化膜层、P型掺杂非晶硅层和透明导电膜层；分别设在N型单晶硅片受光面的透明导电膜层和电极汇流孔内壁的透明导电膜层上的第一金属栅线电极；设在N型单晶硅片背光面的透明导电膜层上的第二金属栅线电极；设在N型单晶硅片背光面电极汇流孔出口处的金属主栅线电极，所述金属主栅线电极与电极汇流孔内壁的第一金属栅线电极相连接，其中，所述隔离条均匀分布在硅片正背面，隔离条在硅片正背面的位置对称。
优选的，所述电极汇流孔的直径为100-1500μm。
优选的，所述隔离条为1-5条，宽度为0.05-1mm。
优选的，所述透明导电膜层厚度为50～120nm。
优选的，所述透明导电膜层的透过率大于90％。
优选的，所述P型掺杂非晶硅层、N型掺杂非晶硅层和本征非晶硅层厚度为1-10nm。
优选的，所述第一金属栅线电极和第二金属栅线电极的细栅线宽度为 10-100μm。
一种异质结太阳能电池的模组，其包括背板体；设在背板体上的第一封装胶；设在第一封装胶上的多个上述任一所述的异质结太阳能电池，多个异质结太阳能电池通过导线连接成电池串；设在异质结太阳能电池上的第二封装胶，所述第一封装胶、第二封装胶包覆在异质结太阳能电池与导线的四周；及设在第二封装胶上的前板体。
本实用新型采用以上技术方案，通过在太阳能电池正背面设置隔离条，可以实现一片硅片上实现两节或两节以上太阳能电池串联，使得电池功率保持不变的条件下串联电流显著下降，从而大幅提升太阳能模组转换效率。采用异质结太阳能模组，制作过程中焊带、汇流条、焊接过程等电池外部电阻与传统电池相当，然而串联电流显著下降，因此，大幅减少了电池外部电阻引起的功率损耗，从而大幅提升太阳能模组转换效率。
附图说明
下面结合附图对本实用新型进行进一步说明
图1为本实用新型一种异质结太阳能电池结构示意图；
图2为本实用新型一种异质结太阳能电池的受光面栅线示意图；
图3为本实用新型一种异质结太阳能电池的背光面栅线示意图。
图4为本实用新型一种异质结太阳能电池焊接在一起的电池串示意图。
图5为本实用新型一种异质结太阳能模组结构示意图。
图6为本实用新型一种异质结太阳能模组的俯视图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1-3所示，本实用新型提供了一种异质结太阳能电池，其包括：N型单晶硅片110，所述N型单晶硅片110上设有电极汇流孔117和隔离条119；依序设在N型单晶硅片110受光面和电极汇流孔内壁上的本征非晶硅钝化膜层111、N型掺杂非晶硅层112和透明导电膜层114；依序设在N型单晶硅片110背光面的本征非晶硅钝化膜层111、P型掺杂非晶硅层113和透明导电膜层114；分别设在N型单晶硅片110受光面的透明导电膜层114和电极汇流孔内壁的透明导电膜层114上的第一金属栅线电极115；设在N型单晶硅片110背光面的透明导电膜层114上的第二金属栅线电极116；设在N型单晶硅片110背光面电极汇流孔117出口处的金属主栅线电极118，所述金属主栅线电极118与电极汇流孔内壁的第一金属栅线电极115相连接。
其中，所述电极汇流孔117的直径为100-1500μm。所述隔离条119为1-5条，宽度为0.05-2mm。所述隔离条119均匀分布在硅片正背面，隔离条119在硅片正背面位置对称。所述透明导电膜层114厚度为50～120nm。所述透明导电膜层114的透过率大于90％。所述透明导电膜层114为氧化铟锡、掺铝氧化锌、石墨烯中的至少一种。所述P型掺杂非晶硅层113、N型掺杂非晶硅层112和本征非晶硅层厚度111为1-10nm。所述第一金属栅 线电极115和第二金属栅线电极116的细栅线宽度为10-100μm。通过在N型单晶硅片110的正背面设置隔离条119，可以实现一片硅片上实现两节或两节以上太阳能电池串联，使得电池功率保持不变的条件下串联电流显著下降。
如图4-6所示，本实用新型提供了一种异质结太阳能模组，其包括：背板体14；设在背板体14上的第一封装胶13；设在第一封装胶13上的多个如前所述的太阳能电池11，通过导线12连接成电池串。设在太阳能电池11上的第二封装胶15，所述第一封装胶13、第二封装胶15包覆在该太阳能电池11与导线12的四周；设在第二封装胶15上的前板体16。
其中，所述太阳能电池11为在一片硅片上有多节太阳能电池串联而成。所述导线12为焊带、导电胶带、金属丝、金属带、导电银胶中的至少一种。所述导线12全部设在太阳能电池11的背光面。所述导线12可以用于电池串中相邻的两片太阳能电池11之间串联，也可以用于同一片硅片上多节太阳能电池之间的串联。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种异质结太阳能电池，其特征在于，包括：
N型单晶硅片，所述N型单晶硅片上设有电极汇流孔和隔离条；
依序设在N型单晶硅片受光面和电极汇流孔内壁上的本征非晶硅钝化膜层、N型掺杂非晶硅层和透明导电膜层；
依序设在N型单晶硅片背光面的本征非晶硅钝化膜层、P型掺杂非晶硅层和透明导电膜层；
分别设在N型单晶硅片受光面的透明导电膜层和电极汇流孔内壁的透明导电膜层上的第一金属栅线电极；
设在N型单晶硅片背光面的透明导电膜层上的第二金属栅线电极；
设在N型单晶硅片背光面电极汇流孔出口处的金属主栅线电极，所述金属主栅线电极与电极汇流孔内壁的第一金属栅线电极相连接；
其中，所述隔离条均匀分布在硅片正背面，隔离条在硅片正背面的位置对称。
2.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述电极汇流孔的直径为100-1500μm。
3.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述隔离条为1-5条，宽度为0.05-1mm。
4.据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述透明导电膜层厚度为50～120nm。
5.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述透明导电膜层的透过率大于90％。
6.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述P型 掺杂非晶硅层、N型掺杂非晶硅层和本征非晶硅层厚度为1-10nm。
7.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述第一金属栅线电极和第二金属栅线电极的细栅线宽度为10-100μm。
8.一种异质结太阳能电池的模组，其特征在于：包括：背板体；设在背板体上的第一封装胶；设在第一封装胶上的多个如权利要求1-7任一所述的异质结太阳能电池，多个异质结太阳能电池通过导线连接成电池串；设在异质结太阳能电池上的第二封装胶，所述第一封装胶、第二封装胶包覆在异质结太阳能电池与导线的四周；及设在第二封装胶上的前板体。
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