CN209434198U - 一种新型太阳能电池片及组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型太阳能电池片及组件，通过在硅片的端部设置开孔，并在硅片的正面设置汇流背电极，所述汇流背电极通过开孔与硅片背面的背电极相连，实现将各背电极汇集到所述汇流背电极，所述硅片的正面还设有与所述汇流背电极相对设置的汇流正电极，所述汇流正电极分别与各正电极相连，实现将各正电极均汇集到所述汇流正电极上。本实用新型的设计使得电池片串联焊接时，电池片之间无需设置间隙，能够充分地利用太阳能组件内部空间；另外，本实用新型的新型太阳能电池片焊接简单，不仅能够节省人力，还能够节省焊带。

Description

一种新型太阳能电池片及组件

技术领域

本实用新型属于太阳能光伏电池制造技术领域，具体涉及一种新型太阳能电池片及组件。

背景技术

目前的太阳能电池设计如图1和图2所示，正电极位于电池片的正面，背电极位于电池片的背面。在制作成组件的时候需要将电池片与电池串联在一起，如图3所示为五主栅电池片焊接示意图，需要采用五根焊带将各电池片串联在一起。其中，电池片1的正电极与焊带1焊接，焊带1的另一半与电池片2的背电极焊接；电池片2的正电极与焊带2焊接，焊带2的另一半与电池片3的背电极焊接，按照这样的规律依次进行其余各电池片的焊接。可见，此种焊接模式需要将每张电池片的正电极与焊带焊接，该焊带同时还与下一片电池片背面的背电极焊接，且在进行电池片与电池片焊接时，电池片与电池片之间需保持2mm左右的间距，以保证电池片在层压组件过程中不会发生隐裂。现有的这种电池片设计存在的缺陷有以下3点：(1)焊接过程比较复杂；(2)使用的焊带较多，从而造成生产成本的增加；(3)电池片与电池片的间隙占据了有限的组件面积，因而无法产生更多效益。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提出一种新型太阳能电池片及组件，便于进行电池片的焊接，并且能够节省空间。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

第一方面，本实用新型提供了一种新型太阳能电池片，包括：

硅片；

若干个开孔，各开孔分别贯穿所述硅片，且各开孔内均涂覆有导电层；

绒面，形成于所述硅片的正面；

掺杂层，形成于所述硅片的正面；

减反射膜层，形成于所述掺杂层上；

开槽，所述开槽形成于所述硅片的正面，位于开孔上远离硅片端部的一侧，其深度大于掺杂层和减反射膜层的厚度之和；

背电极，设于所述硅片的反面，各背电极的一端分别覆盖硅片背面对应的开孔；

汇流背电极，所述汇流背电极覆盖住硅片正面所有的开孔，其宽度小于或者等于开槽与硅片上开孔端部之间的距离，其与各背电极通过对应开孔内的导电层连通，实现将各背电极汇集到所述汇流背电极；

正电极，所述设于所述硅片的正面上，且位于开槽上远离所述汇流背电极的一侧；

汇流正电极，所述汇流正电极设于所述硅片正面，与汇流背电极相对设置，且分别与各正电极上远离所述汇流背电极的一端相连，实现将各正电极均汇集到所述汇流正电极上。

优选地，所述背电极和正电极的数量均与开孔的数量相等。

优选地，所述硅片正面的正电极与其背面的背电极分别对应设置。

优选地，所述掺杂层为磷掺杂层。

优选地，相邻背电极之间设置铝背场，相邻正电极之间设置正面栅线。

优选地，所述开孔直径范围为200-500um。

第二方面，本实用新型提供了一种新型太阳能组件，包括：

若干个第一方面中任一项所述的新型太阳能电池片；

各新型太阳能电池片顺次排布，且前一片新型太阳能电池片的汇流正电极与后一片新型太阳能电池片的汇流背电极通过焊带相连。

第三方面，本实用新型提供了一种新型太阳能电池片的制作方法，包括以下步骤：

(1)在硅片的一端开设若干个顺次排布的开孔；

(2)对硅片的正面进行制绒；

(3)对硅片的正面进行扩散形成掺杂层，所述掺杂层中存在PN结；

(4)对硅片的背面进行抛光，去除硅片边缘处的PN结；

(5)在硅片正面的掺杂层上和硅片背面均镀上减反射膜；

(6)在所述硅片的正面进行开槽，使得步骤(1)中的开孔处于所述开槽与硅片端部之间；

(7)在硅片背面印刷背电极，所述背电极的数量与硅片端部开孔数量相等，且各背电极的其中一端覆盖住硅片背面对应的开孔，使得印刷背电极的浆料穿过开孔后到达硅片正面开孔位置，形成导电层；

(8)在各相邻背电极之间分别印刷铝背场；

(9)在硅片正面印刷汇流背电极、正电极和汇流正电极，所述汇流背电极覆盖住硅片正面所有的开孔，其宽度小于或者等于开槽与硅片上开孔端部之间的距离；所述正电极位于开槽上远离开孔的一侧，其数量与背电极的数量相等；所述汇流正电极与汇流背电极相对设置，且分别与各正电极上远离所述汇流背电极的一端相连；

(10)在相邻正电极之间印刷正面栅线，完成新型太阳能电池片的制作。

优选地，所述开槽的深度大于掺杂层和减反射膜层的深度之和。

优选地，所述汇流背电极的宽度小于或者等于开槽与硅片上开孔端部之间的距离。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型的新型太阳能电池的焊接过程简单，对比于现有5主栅电池片的5条正电极和5条背电极均需采用焊带焊接，本实用新型仅需要采用一条焊带即可实现将两片电池片串联起来。

(2)节省焊带，本实用新型的电池片设计，电池片之间串联所需使用的焊带仅为现有焊接方式的十分之一。

(3)节省组件空间，现有电池片焊接方式使得电池片和电池片之间串联时必须留有2mm左右的间隙，这部分空间未得到利用，而本实用新型的电池片串联焊接时电池片之间无需设置间隙，能够充分地利用组件内部空间。

附图说明

图1为现有技术中电池片的正面设计示意图；

图2为现有技术中电池片的背面设计示意图；

图3为现有技术中电池片焊接方式结构示意图；

图4为本实用新型一种实施例的制作方式流程示意图；

图5为本实用新型一种实施例的硅片开孔结构示意图；

图6为本实用新型一种实施例的硅片激光开槽；

图7为本实用新型一种实施例的电池片背面；

图8为本实用新型一种实施例的电池片正面；

图9为本实用新型一种实施例的电池片焊接。

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。

下面结合附图对本实用新型的应用原理作详细的描述。

实施例1

本实用新型实施例提供了一种新型太阳能电池片，所述新型太阳能电池片包括：

硅片1；

若干个开孔2，各开孔2分别贯穿所述硅片1，且各开孔2内均涂覆有导电层；即所述开孔2位于硅片1边缘位置，优选地，开孔2直径范围为200-500um，开孔2的个数和位置与背电极4数量和位置相适配；如图4所示，在本实用新型实施例的一种具体实施方式中，所述开孔2的数量可以设置为5，均位于硅片1一端，且顺次等间隔设置；

绒面，形成于所述硅片1的正面；

掺杂层，形成于所述硅片1的正面；在本实用新型实施例的一种具体实施方式中，所述掺杂层为磷掺杂层，其内部存在PN结；

减反射膜层，形成于所述掺杂层上；在本实用新型实施例的优选实施方式中，所述减反射膜由氮化硅材料制成；

开槽3，所述开槽3形成于所述硅片1的正面，位于开孔2上远离硅片1端部的一侧，其深度大于掺杂层和减反射膜层的深度之和；在本实用新型实施例的一种具体实施方式中，所述开槽3深度为0.3-1um，开槽3宽度为30-150um，从而使开孔2位置与正面印刷区域分隔开，实现硅片1的正面与背面绝缘；

背电极4，设于所述硅片1的反面，各背电极4的一端分别覆盖硅片1背面对应的开孔2；在本实用新型实施例的一种具体实施方式中，所述背电极4通过印刷银浆获得；

汇流背电极7，所述汇流背电极7覆盖住硅片1正面所有的开孔2，其宽度小于或者等于开槽3与硅片1上开孔2端部之间的距离，其与各背电极4通过对应开孔2内的导电层连通，实现将各背电极4汇集到所述汇流背电极7；

相邻背电极4之间设置铝背场5；

正电极6，所述设于所述硅片1的正面上，且位于开槽3上远离所述汇流背电极7的一侧；所述背电极4和正电极6的数量均与开孔2的数量相等，且所述述硅片1正面的正电极6与其背面的背电极4分别对应设置；相邻正电极6之间设置正面栅线9；

汇流正电极8，所述汇流正电极8设于所述硅片1正面，与汇流背电极7相对设置，且分别与各正电极6上远离所述汇流背电极7的一端相连，实现将各正电极6均汇集到所述汇流正电极8上。

实施例2

本实用新型实施例提供了一种新型太阳能组件，包括：

若干个实施例1中所述的新型太阳能电池片；

各新型太阳能电池片顺次排布，且前一片新型太阳能电池片的汇流正电极8与后一片新型太阳能电池片的汇流背电极7通过一条焊带10相连。

实施例3

本实用新型实施例提供了一种新型太阳能电池片的制作方法，如图4所示为本实用新型实施例中制作方法的工艺流程图，具体包括以下步骤：

步骤(1)：在硅片1上进行开孔2，具体为：

在硅片1边缘位置进行开孔2，开孔2直径范围为200-500um，开孔2的个数和位置与背电极4数量和位置相适配，即开孔2的个数和位置由背电极4数量和位置来决定。如图5所示，在本实施例中，在硅片1上位于硅片1边缘位置处开了5个孔，开孔2时优选采用激光手段进行开孔2，由于开孔2的具体手段并不是本实用新型的重要实用新型点，因此不做具体限定；

步骤(2)：对硅片1的至少一个表面进行制绒，形成绒面；在具体实施时，可以同时在硅片1的正面和背面均进行制绒，形成绒面，也可以只在硅片1的正面进行制绒；

步骤(3)：对硅片1的正面进行磷扩散形成掺杂层，所述掺杂层中存在PN结；

步骤(4)：对硅片1的背面进行抛光、去除硅片1边缘处的PN结及硅片1正面的磷硅玻璃，使得正面和背面的PN结不导通，所述磷硅玻璃是步骤(3)中形成PN结的过程中必然产生的副产物；

步骤(5)在硅片1的正面和背面均镀上减反射膜；

在本实用新型实施例的优选实施方式中，所述减反射膜由氮化硅材料制成；

步骤(6)：在所述硅片1的正面进行开槽3，使得步骤(1)中的开孔2处于所述槽与硅片1端部之间，具体开槽3位置参见图6所示的位置，开槽3深度为0.3-1um，开槽3宽度为30-150um。开槽3深度需大于正面的掺杂层的深度，从而使开孔2位置与正面印刷区域分隔开，实现硅片1的正面与背面绝缘；

步骤(7)：印刷，所述步骤(7)具体包括以下子步骤：

(7.1)在硅片1背面印刷背电极4，所述背电极4的数量与硅片1端部开孔2数量相等，且各背电极4的其中一端覆盖住硅片1背面对应的开孔2，使得印刷背电极4的浆料能够穿过开孔2后到达硅片1正面开孔2位置，从而将背电极4转移到硅片1正面，具体参见图7；

(7.2)在各相邻背电极4之间分别印刷铝背场5；

(7.3)在硅片1正面印刷汇流背电极7，所述汇流背电极7覆盖住硅片1正面所有的开孔2，其宽度小于或者等于开槽3与硅片1上开孔2端部之间的距离，优选地，所述汇流背电极7的宽度为500um-800um，实现将硅片1正面所有开孔2连接起来，从而将所有背电极4均转移到所述汇流背电极7上，具体参见图8；

(7.4)在硅片1正面印刷正电极6和汇流正电极8，所述正电极6的数量与背电极4的数量相等，所述汇流正电极8与汇流背电极7相对设置，且分别与各正电极6上远离所述汇流背电极7的一端相连，实现将各正电极6均汇集到所述汇流正电极8上；优选地，所述汇流正电极8宽度500um-800um；

(7.5)在硅片1正面相邻正电极6之间印刷正面栅线，完成电池片的制作。

实施例4

基于实施例3，本实用新型实施例提供了一种太阳能组件的制作方法，除了包括实施例3中的七个步骤以外，还包括以下步骤：

步骤(8)：将待拼接的电池片均正面朝上顺次放置，并顺次将前一片电池片的汇流背电极7与后一片电池片的汇流正电极8相连，即将前一片电池片的汇流背电极7的端部与后一片电池片的汇流正电极8的端部贴合，不设置留有空隙，具体参见图9，实现了电池片之间的焊接只需对正面进行焊接，且相邻电池片之间无任何间隙，大大节约了空间。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种新型太阳能电池片，其特征在于，包括：

硅片；

若干个开孔，各开孔分别贯穿所述硅片，且各开孔内均涂覆有导电层；

绒面，形成于所述硅片的正面；

掺杂层，形成于所述硅片的正面；

减反射膜层，形成于所述掺杂层上；

开槽，所述开槽形成于所述硅片的正面，位于开孔上远离硅片端部的一侧，其深度大于掺杂层和减反射膜层的厚度之和；

背电极，设于所述硅片的反面，各背电极的一端分别覆盖硅片背面对应的开孔；

汇流背电极，所述汇流背电极覆盖住硅片正面所有的开孔，其宽度小于或者等于开槽与硅片上开孔端部之间的距离，其与各背电极通过对应开孔内的导电层连通，实现将各背电极汇集到所述汇流背电极；

正电极，所述设于所述硅片的正面上，且位于开槽上远离所述汇流背电极的一侧；

汇流正电极，所述汇流正电极设于所述硅片正面，与汇流背电极相对设置，且分别与各正电极上远离所述汇流背电极的一端相连，实现将各正电极均汇集到所述汇流正电极上。

2.根据权利要求1所述的一种新型太阳能电池片，其特征在于：所述背电极和正电极的数量均与开孔的数量相等。

3.根据权利要求1所述的一种新型太阳能电池片，其特征在于：所述硅片正面的正电极与其背面的背电极分别对应设置。

4.根据权利要求1所述的一种新型太阳能电池片，其特征在于：所述掺杂层为磷掺杂层。

5.根据权利要求1所述的一种新型太阳能电池片，其特征在于：相邻背电极之间设置铝背场，相邻正电极之间设置正面栅线。

6.根据权利要求1所述的一种新型太阳能电池片，其特征在于：所述开孔直径范围为200-500um。

7.一种新型太阳能组件，其特征在于，包括：

若干个权利要求1-6任一项所述的新型太阳能电池片；

各新型太阳能电池片顺次排布，且前一片新型太阳能电池片的汇流正电极与后一片新型太阳能电池片的汇流背电极通过焊带相连。