CN210897295U - 太阳能电池片及具有该电池片的光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供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硅片以及设置于所述硅片背面的钝化层，所述钝化层包括形成有若干贯穿槽的开槽区及与所述开槽区相连的非开槽区，所述硅片背面具有若干与所述贯穿槽一一对应连通的凹槽；所述太阳能电池片还具有设置于所述钝化层背面的背电极，所述背电极位于所述非开槽区；基于所提供太阳能电池片的具体结构，可避免背电极与硅片之间形成直接接触，进而降低电池片背面少子复合速率，能够有效提升电池片的光电转换效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏领域，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
常规的化石燃料日益消耗殆尽，在现有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。太阳能发电装置又称为太阳能电池或光伏电池，可以将太阳能直接转换成电池，其发电原理是基于半导体PN结的光生伏特效应。随着科技的发展，出现了局部接触背钝化(PERC)太阳能电池，这是目前逐渐在市场上流行起来的一种高效太阳能电池。其核心设计内容是在硅片的背面增加一个电介质钝化层，以通过降低背面少子复合速率来提升晶硅太阳能电池的开路电压和短路电流，进而提升晶硅太阳电池的光电转换效率。
在具体实施过程中，为实现电池片背面电流的引出，需要对钝化层进行激光开槽，然现有技术中，参考图1所示，采用激光切割形成槽体101通常分布于整个钝化层10(即整面开槽)。该整面开槽的方式还是会在一定程度上降低电池片的开路电压，进而限制电池片光电转换效率的提升幅度，而且在光伏组件成型的焊接过程中也会增加电池片的碎片率。
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。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术存在的技术问题之一，为实现上述实用新型目的，本实用新型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，包括硅片以及设置于所述硅片背面的钝化层，所述钝化层包括形成有若干贯穿槽的开槽区及与所述开槽区相连的非开槽区，所述硅片背面具有若干与所述贯穿槽一一对应连通的凹槽；所述太阳能电池片还具有设置于所述钝化层背面的背电极，所述背电极位于所述非开槽区。
进一步，所述太阳能电池片还包括背电场，所述背电场设置于所述开槽区且具有填充至所述贯穿槽及所述凹槽内以与所述硅片形成欧姆连接的连接部。
进一步，所述贯穿槽的开槽宽度为40-50μm。
进一步，相连通的所述贯穿槽与所述凹槽叠加深度为25-50μm。
进一步，所述钝化层的厚度为125-145nm。
进一步，自所述硅片指向所述背电极的方向上，所述钝化层包括依次层叠设置的氧化铝层与氮化硅层。
进一步，所述氧化铝层的厚度为8-12nm，所述氮化硅层为120-130nm。
进一步，所述贯穿槽于所述钝化层上排列形成若干间隔设置的虚线段形态，所述贯穿槽的长度大于其所在虚线段上相邻两所述贯穿槽的间距。
进一步，所述贯穿槽的长度与其所在虚线段上相邻两所述贯穿槽的间距之比范围为3:1-5:1。
本实用新型还提供了一种光伏组件，该光伏组件包括以上所述的太阳能电池片。
本实用新型的有益效果是：基于本实用新型所提供太阳能电池片的具体结构，可避免背电极与硅片之间形成直接接触，进而降低电池片背面少子复合速率，能够有效提升电池片的光电转换效率；而且由于硅片背面与背电极对应位置处无需设置凹槽，可在光伏组件成型的焊接过程中降低电池片的碎片率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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所示为现有技术硅片背面钝化膜的开槽形态示意图；
图2所示为本实用新型硅片背面设置有钝化层的平面示意图；
图3所示为图2中A-A＇位置处的截面示意图；
图4所示为图2所示结构背面设置有背电极与背电场的平面示意图；
图5所示为图4中B-B＇位置处的截面示意图；
图6所示为钝化层上贯穿槽的一种实施结构示意图。
图中，10为现有技术太阳能电池片的钝化层，101现有技术钝化层上的槽体；21为硅片，210为凹槽，22为钝化层，220为贯穿槽，2200为激光烧灼区，221为开槽区，222为非开槽区，23为背电极，24为背电场，240为连接部。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
参考图2、图3所示，本实用新型所提供的太阳能电池片包括硅片21以及设置于硅片21背面的钝化层22。其中，所涉及的钝化层22包括形成有若干贯穿槽220的开槽区221及与开槽区221相连的非开槽区222，硅片21背面具有若干与贯穿槽220一一对应连通的凹槽210。进一步结合图4、图5所示，本实用新型所涉及的太阳能电池片还具有设置于钝化层22背面的背电极23，其中，背电极23为位于非开槽区22。通常，本实用新型所涉及的太阳能电池片即为PERC电池。
具体实施过程中，相连通的贯穿槽220与凹槽210是通过激光打孔方式一次成型。基于本实用新型所提供太阳能电池片的具体结构，可避免背电极23与硅片21之间形成直接接触，进而降低电池片背面少子复合速率，能够有效提升电池片的光电转换效率；而且由于硅片21背面与背电极23对应位置处无需设置凹槽，可在光伏组件成型的焊接过程中降低电池片的碎片率。
结合图3、图5所示，本实用新型所涉及的太阳能电池片还包括背电场24，背电场24设置于开槽区221且具有填充至贯穿槽220及凹槽210内以与硅片21形成欧姆连接的连接部240。基于连接部240与硅片21之间的欧姆连接，电池片工作时的电流可顺利从其背面引出。
作为本实用新型的一些优选实施方式，参考图3所示，本具体实施例中所涉及贯穿槽220的开槽宽度W为40-50μm。进一步，相连通的贯穿槽220与凹槽210叠加深度H为25-50μm。
进一步，参考图3中所示，钝化层22的厚度D为125-145nm。
通常，自硅片21指向背电极23的方向上，钝化层22包括依次层叠设置的氧化铝层与氮化硅层(图中未展示)。在具体实施过程中，氧化铝层的厚度为8-12nm，氮化硅层为120-130nm。
可以理解，在本实用新型的其它实施例中，钝化层22的构成也可以不局限于氧化铝层与氮化硅层的层叠结构，具体构成可参考现有技术中钝化层的结构，在此不作赘述。
结合图2、图6所示，本具体实施例中，贯穿槽220于钝化层22上排列形成若干间隔设置的虚线段形态，其中，贯穿槽220的长度L1大于其所在虚线段上相邻两贯穿槽220的间距L2。在具体实施过程中，参考图6中所示，每个贯穿槽220对应有若干个连续分布的激光烧灼区2200，所涉及的激光烧灼区2200的尺寸与用于打孔的激光光斑尺寸基本一致，本实施例中所涉及的激光光斑的直径为40-50μm。
在作为本实用新型的一种优选实施方式，贯穿槽220的长度L1与其所在虚线段上相邻两贯穿槽220的间距L2的比值范围为3:1-5:1。本具体实施例中，L1：L2＝4:1。
基于以上所提供太阳能电池片，本实用新型还提供了一种光伏组件，该光伏组件包括以上的太阳能电池片。
为更好的理解本实用新型的技术效果，将本实用新型所提供太阳能电池片与现有技术太阳能电池片的电性能进行测试，其中，两组测试对象的区别仅在于开槽区是否延伸至背电极所在区域。具体测试结果参考以下表格：
根据表格对比可知，本实用新型所提供太阳能电池片的效率相对现有技术太阳能电池片的效率具有0.03％的提高。由此可知，本实用新型所涉及结构可有效降低激光开槽对太阳能电池片背面钝化的影响，提升电池转换效率。
可以理解，本实用新型所提供太阳能电池片硅片的正面还依次设置有正面钝化膜和正银电极(图中未展示)。
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实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种太阳能电池片，包括硅片以及设置于所述硅片背面的钝化层，其特征在于，所述钝化层包括形成有若干贯穿槽的开槽区及与所述开槽区相连的非开槽区，所述硅片背面具有若干与所述贯穿槽一一对应连通的凹槽；所述太阳能电池片还具有设置于所述钝化层背面的背电极，所述背电极位于所述非开槽区。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于，所述太阳能电池片还包括背电场，所述背电场设置于所述开槽区且具有填充至所述贯穿槽及所述凹槽内以与所述硅片形成欧姆连接的连接部。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池片，其特征在于，所述贯穿槽的开槽宽度为40-50μm。
4.根据权利要求1或2所述的太阳能电池片，其特征在于，相连通的所述贯穿槽与所述凹槽叠加深度为25-50μm。
5.根据权利要求1或2所述的太阳能电池片，其特征在于，所述钝化层的厚度为125-145nm。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池片，其特征在于，自所述硅片指向所述背电极的方向上，所述钝化层包括依次层叠设置的氧化铝层与氮化硅层。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池片，其特征在于，所述氧化铝层的厚度为8-12nm，所述氮化硅层为120-130nm。
8.根据权利要求1或2所述的太阳能电池片，其特征在于，所述贯穿槽于所述钝化层上排列形成若干间隔设置的虚线段形态，所述贯穿槽的长度大于其所在虚线段上相邻两所述贯穿槽的间距。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池片，其特征在于，所述贯穿槽的长度与其所在虚线段上相邻两所述贯穿槽的间距之比范围为3:1-5:1。
10.一种光伏组件，其特征在于，具有权利要求1-9任意一项所述的太阳能电池片。
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| CN201922215704.1U CN210897295U (zh) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | 太阳能电池片及具有该电池片的光伏组件 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115000198A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-09-02 | 浙江晶科能源有限公司 | 太阳能电池及光伏组件 |
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2019
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