CN210123740U - 太阳能电池片及具有该电池片的光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能电池片及具有该太阳能电池片的光伏组件，所涉及太阳能电池片包括半导体基板以及形成于所述半导体基板表面的汇流主栅，所述半导体基板于所述汇流主栅形成区域内具有至少一个贯穿槽；本实用新型太阳能电池片中所涉及半导体基板设置贯穿槽的结构可以减少半导体基板构成材料的用量，进而可降低太阳能电池片的制作成本；同时由于本实用新型中贯穿槽设置于汇流主栅形成区域内，其不会影响影响太阳能电池片的光照吸收面积，可确保太阳能电池片的电池效率。

Description

太阳能电池片及具有该电池片的光伏组件

技术领域

本发明涉及光伏领域，尤其涉及一种太阳能电池片及具有该电池片的光伏组件。

背景技术

当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源。在国际光伏市场巨大潜力的推动下，各国的太阳能电池制造业争相投入巨资，扩大生产，以争一席之地。

太阳能电池光伏组件是通过光电效应把光能转化成电能的装置，太阳能电池片是构成太阳能电池光伏组件的关键元件，对于太阳能电池片的构成成本而言，硅片成本占比较高，降低硅片制作成本对于行业降低总生产成本是非常重要的环节，然基于目前行业内的太阳能电池片结构，已经很难再进一步降低硅片成本占比。

有鉴于此，有必要提供一种改进的技术方案以解决上述问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术存在的技术问题，为实现上述发明目的，本发明提供了一种太阳能电池片，其具体设计方式如下。

一种太阳能电池片，包括半导体基板以及形成于所述半导体基板表面的汇流主栅，所述半导体基板于所述汇流主栅形成区域内具有至少一个贯穿槽。

进一步，所述汇流主栅具有与相应所述贯穿槽连通的连通孔。

进一步，所述贯穿槽于所述半导体基板一表面的投影位于相应所述连通孔于该表面的投影内部。

进一步，所述半导体基板于所述贯穿槽位置处的侧壁形成有绝缘结构。

进一步，每一所述贯穿槽的宽度范围为0.01-1mm。

进一步，所述半导体基板同一表面上相邻两所述汇流主栅所对应的贯穿槽在所述汇流主栅的长度方向上形成错位。

进一步，所述太阳能电池片具有两个于所述汇流主栅长度方向上相对的边缘，两所述边缘中至少一个所在侧设置有延伸至相应所述边缘的边孔，所述边孔位于所述汇流主栅的端部。

进一步，两所述边缘所在侧均设置有延伸至相应所述边缘的边孔，每一所述边缘所在侧的所述边孔与所述半导体基板一表面的所述汇流主栅一一对应设置。

进一步，所述汇流主栅包括形成于所述半导体基板正面的正电极主栅，所述边孔的开口宽度不小于所述正电极主栅的宽度。

进一步，于所述边孔的延伸设置方向上，所述边孔的开口宽度逐渐增大。

本实用新型还提供了一种光伏组件，该光伏组件包括若干以上所述的太阳能电池片以及串联若干所述太阳能电池片的互联条。

本发明的有益效果是：本实用新型太阳能电池片中所涉及半导体基板设置贯穿槽的结构可以减少半导体基板构成材料的用量，进而可降低太阳能电池片的制作成本；同时由于本实用新型中贯穿槽设置于汇流主栅形成区域内，其不会影响影响太阳能电池片的光照吸收面积，可确保太阳能电池片的电池效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1所示为本实用新型太阳能电池片中的半导体基板的一种平面示意图；

图2所示为采用图1所示半导体基板制成的太阳能电池片平面示意图；

图3所示为图2中a部分的放大示意图；

图4所示为图3中A-A＇位置处的截面示意图；

图5所示为本实用新型太阳能电池片第二种实施结构的平面示意图；

图6所示为本实用新型太阳能电池片第三种实施结构的平面示意图；

图7所示为本实用新型太阳能电池片第四种实施结构的平面示意图；

图8所示为图7所示太阳能电池片采用互联条连接后的立体示意图；

图9所示为图8中b部分的放大示意图。

图中，100为太阳能电池片，11为半导体基板，110为贯穿槽，1100为贯穿槽110的内壁，111为第一边缘，112为第二边缘，12为正电极主栅，120为第一连通孔，1200为第一连通孔120的内壁，13为正电极副栅，14为边孔，200为互联条，d为相邻两太阳能电池片100之间的间距。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

参考图1、图2所示，本实用新型中所涉及的太阳能电池片100包括半导体基板11以及形成于半导体基板11表面的汇流主栅。在具体实施过程中，所涉及的半导体基板11通常为硅片，汇流主栅包括形成于半导体基板11正面的正电极主栅12及形成于半导体基板11背面的背电极主栅(图中未展示)。其中，正电极主栅12与背电极主栅由银浆经印刷、烧结成型，且设置于半导体基板11正面的正电极主栅12与设置于半导体基板11背面的背电极主栅一一对应设置，即每根正电极主栅12在半导体基板11背面所在平面的投影所在位置与相应背电极主栅所在位置重合；在本实用新型具体实施过程中，在半导体基板11的正面，还具有若干相对正电极主栅12垂直设置的正电极副栅13。

进一步如图1、图2中所示，本实用新型中的半导体基板11于汇流主栅形成区域内具有至少一个贯穿槽110。本具体实施例中，半导体基板11的正面设置有五根正电极主栅12，五根正电极主栅12的形成区域内均设置有多个贯穿槽110。本具体实施例中虽然未示出，但较为容易理解的是，本实施例中所涉及半导体基板11背面也设置有五根与正电极主栅12一一对应的背电极主栅，相应地，贯穿槽110也位于背电极主栅的形成区域内。

本实用新型太阳能电池片100中所涉及半导体基板11设置贯穿槽110的结构可以减少半导体基板11构成材料的用量，进而可降低太阳能电池片的制作成本。在具体实施过程中，贯穿槽110可以是通过在硅锭铸锭过程中的采用模具直接成型，也可以是在硅锭后期加工成硅片的过程中通过激光切割等方式切割成型，具体在此不作进一步展开。

本实用新型还提供了一种光伏组件，该光伏组件包括若干本实用新型中所涉及的太阳能电池片100以及串联若干太阳能电池片100的互联条200。结合图8中所示，在具体组装光伏组件时，互联条200的一端通过焊接固定至一块太阳能电池片100的正面电极主栅12，另一端焊接固定至另一块相邻太阳能电池片100的背面电极主栅，进而形成串联的电池串结构。

在光伏组件的具体实施过程中，所涉及的互联条200能够覆盖正电极主栅12，半导体基板11位于正电极主栅12形成位置处的部分不用参与太阳光的吸收，如此使得半导体基板11上所设置的贯穿槽110不会影响影响太阳能电池片100的光照吸收面积，可确保太阳能电池片的电池效率。

作为本实用新型的优选实施方式，在构成太阳能电池片100的结构中，所涉及的汇流主栅具有与相应贯穿槽110连通的连通孔。结合图3、图4所示，正电极主栅12具有与相应贯穿槽110连通的第一连通孔120；相应地，虽然图中未示出，但可以理解，背电极主栅也具有与相应贯穿槽110连通的第二连通孔。由于连通孔的设计，在印刷形成正电极主栅12与背电极主栅时，可以减少银浆的用量，进而可进一步降低太阳能电池片100的制作成本。

在本实用新型中，为避免汇流主栅印刷成型时与贯穿槽110内壁接触形成电性连接，在一些具体实施例中，贯穿槽110于半导体基板11一表面的投影位于相应连通孔于该表面的投影内部。具体如图3、图4中所示，对于正电极主栅12上的第一连通孔120而言，其在半导体基板11正面的投影覆盖贯穿槽110在半导体基板11正面的投影，即第一连通孔120的侧壁1200位于贯穿槽110的侧壁1100外围，如此即可避免正电极主栅12与贯穿槽110内壁接触。背电极主栅上第二连通孔与相应贯穿槽110的关系可以参考第一连通孔120与相应贯穿槽110的关系，具体在此不作进一步展开描述。

在本发明的另一些实施例中，为了避免汇流主栅印刷成型时与贯穿槽110内壁接触形成电性连接，半导体基板11于贯穿槽110位置处的侧壁1100也可以形成有绝缘结构。可以理解的是，当半导体基板11于贯穿槽110位置处的侧壁1100形成有绝缘结构时，贯穿槽110于半导体基板11一表面的投影与相应连通孔于该表面的投影也可以完全重合。

在本实用新型中，每一贯穿槽110的宽度范围为0.01-1mm，例如在具体实施过程中，贯穿槽110的宽度设置为0.5mm；此外，本实用新型中每一贯穿槽110的长度范围为0.1-60mm，例如在具体实施过程中，长度设置为5mm。可以理解的是，在同一块太阳能电池片100上，不同的贯穿槽110的宽度、长度尺寸可以设置成相同，也可以设置成不同。

在本实用新型中，为使得半导体基板11能够更为均匀的承受外力，作为本实用新型的一种优选实施结构，参考图1、图2所示，半导体基板11同一表面上相邻两汇流主栅所对应的贯穿槽110在汇流主栅的长度方向上形成错位。

当然可以理解，在本实用新型的另一些实施例中，参考图5所示，导体基板11同一表面上相邻两汇流主栅所对应的贯穿槽110在汇流主栅的长度方向上对齐，而不形成错位。

在本实用新型的另一些优选实施例中，参考图6、图7所示，所涉及的太阳能电池片100还具有设置于边缘的边孔14。具体而言，太阳能电池片100具有两个于汇流主栅长度方向上相对的边缘，即对应于图中所示的第一边缘111与第二边缘112，图6、图7所示实施例中的第一边缘111所在侧与第二边缘112所在侧均设置有延伸至相应边缘的边孔14，边孔14位于汇流主栅的端部。如图中所示，太阳能电池片100两侧的边孔14均位于正电极主栅12的端部位置处；可以理解的是，虽然图中未示出，较为容易知晓，边孔14也位于背电极主栅的端部位置处。

可以理解，在本实用新型的其它实施例中，第一边缘111所在侧与第二边缘112所在侧中也可以仅有一侧设置有位于汇流主栅端部的边孔14。

作为本实用新型的进一步优选，本实用新型中每一边缘所在侧的边孔14与半导体基板11一表面的汇流主栅一一对应设置。如图6、图7中所示，半导体基板11正面具有五根正电极主栅12，形成有边孔14一侧的边孔14数量与正电极主栅12的数量一致。

在本实用新型中，所涉及太阳能电池片100的形状可以为图6所示的正方形，也可以是图7所示的长方形。

结合图8所示，当采用本实用新型中相对两边缘设置有边孔14的太阳能电池片100进行光伏组件组装时，互联条200由一块太阳能电池片100的正面延伸至另一块相邻太阳能电池片100的背面时需要经过两个太阳能电池片100相邻两侧的边孔14，如此可减小互联条200的弯曲度，进而能够在缩小相邻两太阳能电池片200之间间距d的同时避免增大光伏组件制作过程中的碎片率，有效降低光伏组件的单瓦制作成本。如图9中所示，在一些情况下，由于边孔14的设置，相邻两太阳能电池片200之间的间距d可以设置为0，即相邻两电池片100的边界相互抵接。

在具体实施过程中，本实用新型中所涉及的边孔14可以是通过激光切割成型。传统太阳能电池片的制作工艺通常依次包括：制绒、扩散、刻蚀、氧化、背面钝化、正面镀膜、丝网印刷等工序，本实用新型中边孔14的激光成型工艺可以设置在以上任何一个步骤之前或之后。

可以理解，当本实用新型中所涉及太阳能电池片100仅一侧边缘设置有边孔14时，也能减小光伏组件制作过程中互联条200的弯曲度，只是在组装光伏组件过程中，需要调整太阳能电池片100具有边孔14一侧的方向，使得同一电池串中若干太阳能电池片100具有边孔14的一侧朝向同一方向。

在图6、图7所示实施例的具体实施过程中，为方便互联条200穿过边孔14，边孔14一般设置有较大的宽度。通常，边孔14垂直于第一方向上的宽度不小于正电极主栅12的宽度，如此与正电极主栅13宽度基本一致的互联条200可顺利穿过边孔14。

作为本实施例的进一步限定，本实用新型中边孔14的宽度范围为0.1-10mm，长度范围为0.1-6cm。

在采用互联条200连接两相邻的太阳能电池片100时，为互联条200更容易穿过边孔14内，提高光伏组件的组装效率。在本实用新型的一些实施例中，于边孔14内部指向相应侧边界的方向上，边孔14的宽度尺寸逐渐增大。如图6、图7中所示，边孔14于半导体基板11所在平面上的投影呈梯形形态。

通常，本实用新型中所涉及边孔14的侧壁140也可以形成有绝缘结构，侧壁140的绝缘结构与侧壁1100的绝缘结构通常同时成型。基于边孔14侧壁140绝缘结构的设置，在互联条200穿过边孔14时，可以避免互联条200与边孔14的侧壁140之间形成电性连接，进而避免影响光伏组件的质量。

在具体太阳能电池片制作过程中，当激光切割边孔14的工序位于氧化工序之前，本实施例中所涉及的绝缘结构通过氧化工序即可实现；当激光切割边孔14的工序位于氧化工序之后，本实施例中所涉及的绝缘结构可以通过后续在边孔14的侧壁140上喷涂氮化硅、氧化硅等绝缘材料形成。

可以理解的是，在本实用新型的另一些实施例中，当边孔14的宽度大于互联条200的宽度时，在采用互联条200连接相邻两太阳能电池片100时，互联条200如果定位精确也不会抵接至边孔14的侧壁140，此时，边孔14的侧壁140也可以不设置绝缘结构。

在本实用新型中，采用太阳能电池片切割成型太阳能电池片100优选为多主栅电池，通常分布于半导体基板11两表面的正电极主栅12与背电极主栅的数量均不小于5。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种太阳能电池片，包括半导体基板以及形成于所述半导体基板表面的汇流主栅，其特征在于，所述半导体基板于所述汇流主栅形成区域内具有至少一个贯穿槽。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于，所述汇流主栅具有与相应所述贯穿槽连通的连通孔。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池片，其特征在于，所述贯穿槽于所述半导体基板一表面的投影位于相应所述连通孔于该表面的投影内部。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的太阳能电池片，其特征在于，所述半导体基板于所述贯穿槽位置处的侧壁形成有绝缘结构。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的太阳能电池片，其特征在于，每一所述贯穿槽的宽度范围为0.01-1mm。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的太阳能电池片，其特征在于，所述半导体基板同一表面上相邻两所述汇流主栅所对应的贯穿槽在所述汇流主栅的长度方向上形成错位。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的太阳能电池片，其特征在于，所述太阳能电池片具有两个于所述汇流主栅长度方向上相对的边缘，两所述边缘中至少一个所在侧设置有延伸至相应所述边缘的边孔，所述边孔位于所述汇流主栅的端部。

8.根据权利要求7所述的太阳能电池片，其特征在于，两所述边缘所在侧均设置有延伸至相应所述边缘的边孔，每一所述边缘所在侧的所述边孔与所述半导体基板一表面的所述汇流主栅一一对应设置。

9.根据权利要求7所述的太阳能电池片，其特征在于，所述汇流主栅包括形成于所述半导体基板正面的正电极主栅，所述边孔的开口宽度不小于所述正电极主栅的宽度。

10.根据权利要求9所述的太阳能电池片，其特征在于，于所述边孔的延伸设置方向上，所述边孔的开口宽度逐渐增大。

11.一种光伏组件，其特征在于，包括若干如权利要求1-10任意一项所述的太阳能电池片以及串联若干所述太阳能电池片的互联条。

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