CN210723048U - 太阳能电池 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及一种太阳能电池。该太阳能电池包括：硅衬底；多个第一电极，设置于该硅衬底的第一表面上；以及多个第二电极，设置于该硅衬底的与该第一表面相对的第二表面上，其中该多个第二电极中相邻的第二电极之间的第一间距不小于5mm。本公开的太阳能电池可有效降低银浆耗量，适当增加电极收集电荷效果，同时减少对钝化膜的破坏。

Description

太阳能电池

技术领域

本实用新型的实施例总体上涉及太阳能电池，并且更具体地，涉及太阳能电池的背电池结构。

背景技术

目前，太阳能电池在光伏发电领域占据主导地位。太阳能电池的电极是由银浆经丝网印刷、烧结后形成，银浆成本占据太阳能电池非硅成本的30％左右，所以降低银浆耗量一直是业内的重点工作。现有技术中通常采用多段的矩形背电极设计，这种设计会耗费较多浆料，增加了成本。同时，将背电极印刷在钝化膜上面，会对钝化膜造成一定程度破坏，进而影响到膜层的钝化效果。由于现有设计的背电极占用面积较大，所以其对钝化膜的破坏程度较大。

实用新型内容

本公开的实施例提供了一种太阳能电池，可有效降低银浆耗量，适当增加电极收集电荷效果，同时减少对钝化膜的破坏，从而至少部分地解决现有技术中存在的上述问题。

在本公开的第一方面，提供了一种太阳能电池。该太阳能电池包括：硅衬底；多个第一电极，设置于该硅衬底的第一表面上；以及多个第二电极，设置于该硅衬底的与该第一表面相对的第二表面上，其中该多个第二电极中相邻的第二电极之间的第一间距不小于5mm。

根据本公开的实施例，通过将电极之间的间距设置在合理范围内，可以有效增加电极收集电荷的效果，从而可以减小电极的面积，降低银浆耗量，同时减少对背面钝化膜的破坏。

在一个实施例中，该第一间距不大于40mm。在这样的实施例中，可以防止由于电极间距过大造成的电荷收集效率的降低。

在一个实施例中，该多个第二电极中的外围第二电极具有距该硅衬底的最接近该外围第二电极的边缘的第二间距，该第二间距是该第一间距的一半。在这样的实施例中，可以使电极更均匀地分布在硅衬底上，进一步增加电极收集电荷的效果。

在一个实施例中，该第一间距在第一方向和与该第一方向正交的第二方向上相等。在这样的实施例中，可以以最简单的方式实现电极的均匀分布，进一步增加电极收集电荷的效果。

在一个实施例中，该第二电极包括正多边形或圆形的第二电极。在这样的实施例中，电极形状的不同可以满足不同的实际需求，正多边形或圆形的外形也便于生成制造，从而降低电池的生成成本。

在一个实施例中，该第二电极包括面积不小于0.02mm²的第二电极。在这样的实施例中，可以便于在电极上安装焊盘。

在一个实施例中，该第二电极包括面积不大于15mm²的第二电极。在这样的实施例中，可以有效地降低电极的面积，从而可以降低银浆耗量，同时减少对背面钝化膜的破坏。

在一个实施例中，该第二电极包括在边缘处具有锯齿的第二电极。在这样的实施例中，锯齿的设置有利于电极与铝背场的接触，降低接触电阻，有利于对电荷的收集

在一个实施例中，在边缘处具有锯齿的该第二电极包括在该边缘处具有5-30个的锯齿的第二电极。在这样的实施例中，边缘的数量可以满足不同的实际需求。

在一个实施例中，该第二电极包括银电极。在这样的实施例中，可以提供电极的导电性能，提供电荷收集效果。

附图说明

通过参照附图的以下详细描述，本公开实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本公开的多个实施例进行说明，其中：

图1示出了根据本公开的一个实施例的太阳能电池的剖面图；

图2示出了图1中所示的太阳能电池的第二表面的视图；以及

图3示出了图1中所示的太阳能电池的第二电极的放大图。

具体实施方式

现在将参照附图中所示的各种示例性实施例对本公开的原理进行说明。应当理解，这些实施例的描述仅仅为了使得本领域的技术人员能够更好地理解并进一步实现本公开，而并不意在以任何方式限制本公开的范围。应当注意的是，在可行情况下可以在图中使用类似或相同的附图标记，并且类似或相同的附图标记可以表示类似或相同的功能。本领域的技术人员将容易地认识到，从下面的描述中，本文中所说明的结构和方法的替代实施例可以被采用而不脱离通过本文描述的本实用新型的原理。

下面将结合图1至图3详细说明根据本公开的一个示例实施例的太阳能电池的结构。图1示出了根据本公开的一个实施例的太阳能电池的剖面图。

如图1所示，在所示的实施例中，太阳能电池1包括硅衬底13，设置于硅衬底13的第一表面上的多个第一电极11，以及设置于硅衬底13的第二表面上的多个第一电极12。在某些实施例中，第一表面为硅衬底13的正面，第一电极11为太阳能电池1的正电极，第二表面为硅衬底13的背面，第二电极12为太阳能电池1的背电极。在其他实施例中，相反的设置也是可以的。

硅衬底13可以包括正面钝化层131、扩散层132、衬底133、背面钝化膜134和背面钝化膜135组成的钝化膜叠层以及背场136。其中，扩散层132例如可以设置于衬底133的正面。在某些实施例中，衬底133可以为P型硅，扩散层132可以为N型。在其他实施例中，衬底133可以为N型硅，扩散层132可以为P型，这可以根据设计和生产的需要而确定。正面钝化层131可以设置在扩散层132上，其上开设有孔或槽，这可以根据设计和生产的需要而确定。在某些实施例中，正面钝化层131例如可以是氮化硅膜。在其他实施例中，其他材料的钝化膜也是可以的，这可以根据设计和生产的需要而确定。第一电极11可以设置在正面钝化层131上开设的孔或槽中，并与扩散层132接触。在某些实施例中，第一电极11可以是银电极。在其他实施例中，第一电极11也可以是其他材质的电极，这可以根据设计和生产的需要而确定。

背面钝化膜134和背面钝化膜135可以设置于衬底133的背面，其上开设有孔或槽，这可以根据设计和生产的需要而确定。在某些实施例中，背面钝化膜134例如可以是氧化铝膜，背面钝化膜135例如可以是氮化硅膜。在其他实施例中，其他材料的钝化膜也是可以的，这可以根据设计和生产的需要而确定。背场136可以覆盖背面钝化膜134和背面钝化膜135，并通过设置于背面钝化膜134和背面钝化膜135上的孔或槽与衬底133接触。背场136上也开设有孔或槽，这可以根据设计和生产的需要而确定。在某些实施例中，背场136例如可以是铝背场。在其他实施例中，其他材料的背场136也是可以的，这可以根据设计和生产的需要而确定。第二电极12可以设置于背场136的孔或槽中，并与钝化膜135接触。在某些实施例中，第二电极12可以是银电极。在其他实施例中，第二电极12也可以是其他材质的电极，这可以根据设计和生产的需要而确定。

下面参照图2描述本公开的太阳能电池背电极的布置方式。图2示出了图1中所示的太阳能电池的第二表面的视图。在图2所示的实施例中，太阳能电池1的第二表面(在本实施中是背面)上可以设置有多个面积小于现有矩形电极的第二电极12(在本实施例中为背电极)。这些电极可以均匀地分布在硅衬底13上，其数量多于现有的在硅衬底上设置的矩形电极的数量。在某些实施例中，电极的数量可以为81个。应当理解，上述关于电极数量的示例并不是限制性的，其他的数量也是可以的，这可以根据设计和生产的需要而确定。

相较于现有的背电极分布，本实施例中的背电极的数量更多(例如是现有矩形电极数量的2倍)，分布更均匀，收集电荷的效果更好。同时，电极面积大幅度降低，虽然数量有所增加，但电极的总面积少于现有矩形电极的总面积。同时，由于本实施例电极总面积较现有电极的总面积明显降低，所以本实施例的电极会减少对钝化膜的破坏，这样便可变相增加钝化膜的钝化效果，提升电池电性能。在某些实施例中，本公开的电极的总面积例如为现有矩形电极总面积一半左右，也即可节省银浆耗量约50％。

电极之间的间距D1是相邻电极的最外边缘之间的最小距离。如图2所示，一方面，可以通过将第二电极12之间的第一间距D1设置为不小于5mm，例如16mm，防止由于电极之间的第一间距D1设置得过小，导致电极过密而不利于节省银浆耗量。在其他实施例中，其他的间距也是可以的，这可以根据设计和生产的需要而确定。另一方面，可以通过将第二电极12之间的第一间距D1设置为不大于40mm，防止由于电极之间的间距D1设置得过大，导致单个电极收集电荷的面积过大，收集路径上的电阻也越大，电荷收集效果降低。在其他实施例中，其他的间距也是可以的，这可以根据设计和生产的需要而确定。

另外，将第二电极12均匀地分布在硅衬底13上将能够提高第二电极12的电荷收集效果。参见图2，可以通过将硅衬底13上最外围的第二电极12的最外边缘到硅衬底13边缘的第二间距D2设置为第一间距D1的一半，可以使每个第二电极12的电荷收集面积尽可能地一致，从而进一步提高第二电极12的电荷收集效果。在其他实施例中，其他的间距也是可以的，这可以根据设计和生产的需要而确定。

此外，参见图2，可以通过将第一间距D1设置在第一方向X(例如，水平方向)和与所述第一方向X正交的第二方向Y(例如，竖直方向)上相等，可以以最简单的方式实现第二电极12的均匀分布，从而进一步提高第二电极12的电荷收集效果。在其他实施例中，其他方式的设置也是可以的，这可以根据设计和生产的需要而确定。

下面参照图3描述本公开的单个太阳能电池第二电极的结构。图3示出了图1中所示的太阳能电池的第二电极的放大图。在图3所示的实施例中，第二电极12可以包括电极本体121和锯齿122。电极本体121可以为正多边形或圆形。当电极为圆形时，其半径可以为0.3mm-2mm。在其他实施例中，半径也可以为其他适当的数值，并且其他的形状也是可以的，这可以根据设计和生产的需要而确定。

一方面，可以通过将第二电极12的面积设置为不小于0.02mm²，避免由于电极面积太小而难于在其上设置焊盘。在其他实施例中，其他的面积也是可以的，这可以根据设计和生产的需要而确定。另一方面，可以通过将第二电极12的面积设置为不大于15mm²，来避免影响降低银浆耗量的效果。在其他实施例中，其他的面积也是可以的，这可以根据设计和生产的需要而确定。

同时，在电池本体121周围设置锯齿122有利于第二电极12与背场136的接触，降低接触电阻，有利于对电荷的收集。在某些实施例中，锯齿122的数量可以为5-30个，例如可以是16个。在其他实施例中，其他的数量也是可以的，这可以根据设计和生产的需要而确定。在某些实施例中，锯齿122的长度可以为0.05-2mm，例如可以是0.3mm。在其他实施例中，其他的长度也是可以的，这可以根据设计和生产的需要而确定。在某些实施例中，当电极本体121为圆形时，锯齿122对应的圆弧弦长可以为0.05-0.3mm，例如可以是0.13mm。在其他实施例中，其他的长度也是可以的，这可以根据设计和生产的需要而确定。

虽然在本申请中权利要求书已针对特征的特定组合而制定，但是应当理解，本公开的范围还包括本文所公开的明确或隐含或对其任何概括的任何新颖特征或特征的任何新颖的组合，不论它是否涉及目前所要求保护的任何权利要求中的相同方案。申请人据此告知，新的权利要求可以在本申请的审查过程中或由其衍生的任何进一步的申请中被制定成这些特征和/或这些特征的组合。

Claims (10)

1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：

硅衬底(13)；

多个第一电极(11)，设置于所述硅衬底(13)的第一表面上；以及

多个第二电极(12)，设置于所述硅衬底(13)的与所述第一表面相对的第二表面上，其中所述多个第二电极(12)中相邻的第二电极(12)之间的第一间距(D1)不小于5mm。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一间距(D1)不大于40mm。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述多个第二电极(12)中的外围第二电极具有距所述硅衬底(13)的最接近所述外围第二电极的边缘的第二间距(D2)，所述第二间距(D2)是所述第一间距(D1)的一半。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一间距(D1)在第一方向(X)和与所述第一方向(X)正交的第二方向(Y)上相等。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二电极(12)包括正多边形或圆形的第二电极(12)。

6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二电极(12)包括面积不小于0.02mm²的第二电极(12)。

7.根据权利要求6所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二电极(12)包括面积不大于15mm²的第二电极(12)。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二电极(12)包括在边缘处具有锯齿(122)的第二电极(12)。

9.根据权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于，在边缘处具有锯齿(122)的所述第二电极(12)包括在所述边缘处具有5-30个的锯齿(122)的第二电极(12)。

10.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二电极(12)包括银电极。

Images