CN212571008U - Mwt太阳能电池及电池组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供MWT太阳能电池及电池组件,涉及光伏技术领域。MWT太阳能电池包括:硅基底;硅基底包括至少两个子电池区域、以及位于相邻子电池区域之间的空开区域,各个子电池区域内设置有贯穿硅基底的贯穿通孔,贯穿通孔中填充有贯穿电极;第一掺杂层,形成在硅基底的向光面上,且在空开区域对应的位置断开;第一掺杂层与硅基底的掺杂类型相反;正面电极形成于第一掺杂层的向光面上,且与子电池区域对应设置;相互绝缘的第一电极和第二电极形成在硅基底的背光面,贯穿电极导电连接第一电极和第二电极。避免了钝化缺失导致的效率损失,内阻损耗低,提高了输出功率和电池效率,对位简单,碎片率低。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏技术领域,特别是涉及一种MWT太阳能电池及电池组件。
背景技术
MWT太阳能电池是通过贯穿电极,将位于硅基底向光面的正面电极导电连接至背光面,进而减少光学遮挡,以提升光电转换效率。
MWT太阳能电池的钝化性能、内阻损耗,对MWT太阳能电池或组件的输出功率具有较大影响。通常情况下,钝化性能越好输出功率越大,内阻损耗越小输出功率越大。
但是,现有的MWT太阳能电池通常存在钝化性能差、内阻损耗大的问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种MWT太阳能电池及电池组件,旨在解决现有的MWT太阳能电池钝化性能差、内阻损耗大的问题。
根据本实用新型的第一方面,提供了一种MWT太阳能电池,所述MWT太阳能电池包括:
硅基底;所述硅基底包括至少两个子电池区域、以及位于相邻所述子电池区域之间的空开区域,各个所述子电池区域内设置有贯穿所述硅基底的贯穿通孔,所述贯穿通孔中填充有贯穿电极;
第一掺杂层,形成在所述硅基底的子电池区域的向光面上,且在所述空开区域对应的位置断开;所述第一掺杂层与所述硅基底的掺杂类型相反;
正面电极,形成于所述第一掺杂层的向光面上,且与所述子电池区域对应设置;
以及背面电极,形成在所述硅基底的背光面;所述背面电极包括:相互绝缘的第一电极和第二电极,所述正面电极和所述第一电极的极性相反,所述贯穿电极导电连接所述正面电极和所述第二电极;
所述MWT太阳能电池通过所述空开区域划分为至少两个子电池单元,每个所述子电池单元为所述MWT太阳能电池中与一个子电池区域对应的部分。
可选的,所述MWT太阳能电池还包括:位于所述硅基底的背光面的内部串联介质,所述内部串联介质导电连接MWT太阳能电池中一个子电池单元的第一电极和相邻子电池单元的第二电极,以将MWT太阳能电池中相邻的子电池单元串联。
可选的,所述空开区域的宽度为500-5000um。
可选的,所述空开区域的体电阻率小于或等于1ohm〃cm,所述空开区域的宽度为2000-5000um;
或所述空开区域的体电阻率大于或等于3ohm〃cm,所述空开区域的宽度为500-2000um。
可选的,所述MWT太阳能电池还包括:形成在所述硅基底的子电池区域的背光面和所述背面电极之间的第二掺杂层;所述第一掺杂层和所述第二掺杂层的掺杂类型相反;所述第二掺杂层在所述空开区域对应的位置断开。
可选的,所述第二掺杂层位于所述硅基底的背光面上与所述第一电极相对的部分。
可选的,各个所述空开区域沿所述MWT太阳能电池的一边间隔平行分布,且所述空开区域从所述MWT太阳能电池的一端延伸至另一端。
可选的,所述内部串联介质由非烧穿型的电极浆料烧制而成,或,所述内部串联介质为导电线。
可选的,在所述内部串联介质为导电线的情况下,一个MWT太阳能电池中一个子电池单元的第一电极和相邻子电池单元的第二电极的连线,与所述MWT太阳能电池的一个边平行。
可选的,所述MWT太阳能电池还包括:位于所述硅基底和所述正面电极之间的正面钝化层;
和/或,位于所述硅基底和所述背面电极之间的背面钝化层;
所述正面钝化层、所述背面钝化层覆盖所述空开区域。
可选的,所述内部串联介质为直线、折线或波浪线中的一种。
可选的,所述MWT太阳能电池还包括:位于两侧的边缘连接电极,所述两侧为沿各个子电池单元的排布方向。
可选的,所述边缘连接电极为连续条状或离散的点状。
可选的,所述MWT太阳能电池还包括:形成在所述硅基底的空开区域的背光面上的辅助电极;所述辅助电极导电连接一组内部串联介质中的至少两个,一组内部串联介质为两个相邻子电池单元串联用的各个内部串联介质。本实用新型实施方式中,硅基底包括至少两个子电池区域、以及位于相邻子电池区域之间的空开区域,各个子电池区域内设置有贯穿硅基底的贯穿通孔,贯穿通孔中填充有贯穿电极,第一掺杂层形成在硅基底的子电池区域的向光面上,且在空开区域对应的位置断开,第一掺杂层与硅基底的掺杂类型相反,进而,相对于位于两侧的第一掺杂层而言,空开区域作为高阻体或绝缘体存在,即,通过位于空开区域对应的断开,将整个硅基底的向光面电学分割划分为至少两个部分,而非物理分割。同时,正面电极形成在第一掺杂层的向光面上,且与子电池区域对应设置,相互绝缘的第一电极和第二电极作为背面电极形成在硅基底的背光面,正面电极和第一电极的极性相反,贯穿电极导电连接正面电极和第二电极,通过贯穿电极,将向光面的正面电极导电连接至背光面的第二电极上,通过硅基底中的空开区域将MWT太阳能电池电学分割划分为至少两个子电池单元,而非物理分割,每个子电池单元为MWT太阳能电池中与一个子电池区域对应的部分。一个MWT太阳能电池内部的各个子电池单元还是位于整个的硅基底上,一个MWT太阳能电池内部的各个子电池单元之间,并没有进行物理分割,而是通过电学分割,一方面,免去了切割带来的应力损伤和热损伤复合导致的效率损失,也避免了物理分割的截面的钝化缺失导致的效率损失。另一方面,一个MWT太阳能电池内部的各个子电池单元串联,使得该MWT太阳能电池的输出电压为各个子电池单元的总和,输出电流降为单个子电池单元的电流值,使得该MWT太阳能电池的内阻损耗降低,提高了输出功率,提高了电池效率。而且,一个MWT太阳能电池内部的各个子电池单元并没有被物理分割,还是一个物理整体,内部串联过程对位工艺简单,且,减少了因互联工艺过程较多带来的良率降低风险,降低了碎片率。
根据本实用新型的第二方面,提供了一种MWT太阳能电池的生产方法,包括如下步骤:
提供硅基体;所述硅基底包括至少两个子电池区域、以及位于相邻所述子电池区域之间的空开区域;
在所述子电池区域内制作贯穿所述硅基底的贯穿通孔;
对所述硅基底的子电池区域的向光面进行掺杂,形成在所述空开区域对应的位置断开的第一掺杂层;所述第一掺杂层与所述硅基底的掺杂类型相反;
在所述贯穿通孔中设置贯穿电极;
在所述第一掺杂层的向光面制作正面电极;
在所述硅基底的背光面制作相互绝缘的第一电极和第二电极;所述正面电极和所述第一电极的极性相反,所述贯穿电极导电连接所述正面电极和所述第二电极。
可选的,所述MWT太阳能电池的生产方法还包括:在所述MWT太阳能电池中一个子电池单元的第一电极和相邻子电池单元的第二电极之间设置内部串联介质。
可选的,所述设置内部串联介质的步骤包括:
在所述MWT太阳能电池中一个子电池单元的第一电极和相邻子电池单元的第二电极之间涂布电极浆料,并烧结;
或,在所述MWT太阳能电池中一个子电池单元的第一电极和相邻子电池单元的第二电极之间设置导电线,并焊接或粘接所述导电线与所述第一电极,以及所述导电线与所述第二电极;
或,在所述MWT太阳能电池中一个子电池单元的第一电极和相邻子电池单元的第二电极之间印刷形成所述内部串联介质。
形成第一掺杂层的步骤包括:
在所述硅基底的向光面形成整面的第一掺杂层,然后采用激光或者刻蚀方式去除所述空开区域的第一掺杂层;
或,使用掩膜方式阻挡所述第一掺杂层进入所述空开区域的向光面。
可选的,所述内部串联介质包括与所述第一电极一起形成的第一电极段、与所述第二电极一起形成的第二电极段、在所述第一电极段和所述第二电极段之间的补充连接件。
根据本实用新型的第三方面,提供了一种电池组件,包括如前任一所述的MWT太阳能电池、以及导电互连件;
所述MWT太阳能电池通过内部串联介质导电连接所述MWT太阳能电池中一个子电池单元的第一电极和相邻子电池单元的第二电极,以将所述MWT太阳能电池中相邻的子电池单元串联;
所述导电互连件导电连接一MWT太阳能电池的第一电极,以及相邻MWT太阳能电池的第二电极,以将相邻所述MWT太阳能电池串联。
根据本实用新型的第四方面,提供了一种电池组件的制备方法,包括如下步骤:
提供如前所述的MWT太阳能电池;
提供导电互连件;
用所述导电互连件导电连接一MWT太阳能电池的第一电极,以及相邻的MWT太阳能电池的第二电极,以将相邻所述MWT太阳能电池串联;
同时用所述导电互连件串联所述MWT太阳能电池内的各个子电池单元。
本实用新型实施方式中,MWT太阳能电池的生产方法、电池组件、电池组件的制备方法与前述MWT太阳能电池具有相同或类似的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案,下面将对本实用新型实施方式的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一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本实用新型实施方式中的第一种MWT太阳能电池的结构示意图;
图2示出了本实用新型实施方式中的第二种MWT太阳能电池的结构示意图;
图3示出了本实用新型实施方式中的第三种MWT太阳能电池的结构示意图;
图4示出了本实用新型实施方式中的第四种MWT太阳能电池的结构示意图;
图5示出了本实用新型实施方式中的第五种MWT太阳能电池的结构示意图;
图6示出了本实用新型实施方式中的第六种MWT太阳能电池的结构示意图;
图7示出了本实用新型实施方式中的第七种MWT太阳能电池的结构示意图;
图8示出了本实用新型实施方式中的第八种MWT太阳能电池的结构示意图;
图9示出了本实用新型实施方式中的第九种MWT太阳能电池的结构示意图;
图10示出了本实用新型实施方式中的第十种MWT太阳能电池的结构示意图。
附图编号说明:
1-硅基底,11-空开区域,2-贯穿电极,3-第一掺杂层,4-正面电极,5-第一电极,51-接触电极,52-连接电极,6-第二电极,7-正面钝化层,8-背面钝化层,9-内部串联介质,91-第一电极段,92-第二电极段,93-补充连接件,10-辅助电极,12-第二掺杂层,13-边缘连接电极。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式中的附图,对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本实用新型保护的范围。
本申请发明人研究发现,现有的电池内阻损耗大的原因在于:一般来说,MWT太阳能电池具有一个电池单元。由损耗功率P损=I2R可知,这样情况下会导致电池的内部电阻功率损耗显得比较高。例如,在使用硅基底作为MWT太阳能电池硅基底的完整电池,一个常规的MWT太阳能电池通常的输出电压不会超过1.1V,输出的电流密度也通常会大于30mA/cm2,由此带来的损耗功率P损较大。进而将MWT太阳能电池通过物理切割,将MWT太阳能电池物理分割为相互独立的多片,多片之间串联以降低损耗功率。但是由于切割面的钝化缺失,会给MWT太阳能电池带来严重的效率损失。同时,切割带来的切割损伤以及热损伤会导致效率损失。并且,将MWT太阳能电池物理切割为多片得到多个电池片,相互独立的各个电池片在互联过程中,需要精准对位,工艺复杂,且容易造成碎片,容易造成良品率的下降。
在本实用新型实施方式中,参照图1所示,图1示出了本实用新型实施方式中的第一种MWT太阳能电池的结构示意图。该MWT太阳能电池包括:硅基底1,该硅基底1包括至少两个子电池区域、以及位于相邻子电池区域之间的空开区域11,各个子电池区域内设置有贯穿硅基底1的贯穿通孔,贯穿通孔中填充有贯穿电极2。如图1中硅基底1包括2个子电池区域,分别为位于硅基底1中左边虚线左边的部分,位于硅基底1中右边虚线右边的部分,1个空开区域11,具体为位于硅基底1中2条虚线之间的部分。位于硅基底1中左边虚线左边的子电池区域中设置有1个贯穿硅基底1的贯穿通孔,贯穿通孔中填充有贯穿电极2。位于硅基底1中右边虚线右边的子电池区域中设置有1个贯穿硅基底1的贯穿通孔,贯穿通孔中填充有贯穿电极2。
需要说明的是,硅基底包括的子电池区域的个数、空开区域的个数、每个子电池区域中贯穿通孔的个数、贯穿电极的个数可以根据实际需要进行设定。
该MWT太阳能电池还包括:第一掺杂层3,形成在硅基底1的子电池区域的向光面上,且在空开区域11对应的位置断开,此处断开的距离可以根据达到电学隔离的需要进行设定。也就是说,第一掺杂层3在空开区域11对应位置没有覆盖或没有进行扩散,空开区域11对应位置作为高阻体或绝缘体(此处有钝化膜形成的情况)存在,即,通过位于空开区域11对应的断开,将整个硅基底1的向光面电学分割划分为至少两个部分,而非物理分割。
需要说明的是,整个硅基底1是均匀的整体,即,该硅基底的空开区域11的掺杂浓度、掺杂类型和硅基底子电池区域的掺杂浓度、掺杂类型对应相同,进而在制作硅基底1的过程中无需区分子电池区域和空开区域,工艺简单。该空开区域11的掺杂浓度小于该第一掺杂层3的掺杂浓度。该空开区域11的掺杂类型与第一掺杂层3的掺杂类型相反,进而在硅基底1的向光面形成了pn结,而在空开区域11无法形成pn结。
例如,该硅基底1可以为n型掺杂,掺杂浓度可以为1016cm-3,该第一掺杂层3可以为p掺杂,第一掺杂层3的掺杂浓度可以为1020-1021cm-3左右。
需要说明的是,空开区域是指该区域没有pn结,该区域不参与电池发电,由空开区域电学分割得到的各个子电池单元均具有pn结,每子电池单元均具包含独立发电结构。
正面电极4,形成于第一掺杂层3的向光面上,且与子电池区域对应设置,即,与空开区域11对应的位置未设置正面电极4,进而正面电极4收集与子电池区域对应的载流子。空开区域11两侧的正面电极4分别收集对应子电池区域的载流子,进而空开区域11将该MWT太阳能电池划分为至少两个子电池单元。
相互绝缘的第一电极5和第二电极6作为背面电极,形成在硅基底1的背光面,该正面电极4和该第一电极5的极性相反,该贯穿电极2导电连接该正面电极和该第二电极,进而,位于硅基底1的向光面的正面电极4通过贯穿电极2导电连接至硅基底1背光面的第二电极6上,后续硅基底1背光面的第二电极6可以作为一个输出电极存在。此处第一电极5和第二电极6之间的绝缘间隙的大小不作具体限定。
需要说明的是,该正面电极4的材料和贯穿电极2的材料相同或不同,本实用新型实施例不作具体限定。在正面电极4和贯穿电极2的材料相同的情况下,工艺简单。例如,图1所示的正面电极4的材料和贯穿电极2的材料相同,关于正面电极4的材料和贯穿电极2、第一电极5、第二电极的6材料不作具体限定。
例如,图1所示的正面电极4和贯穿电极2可以均为银电极,第一电极5可以使用铝栅线分布。硅基底1可以为p型硅基底,不仅工艺成熟、简单,而且成本较低。MWT太阳能电池通过该空开区域划分为至少两个子电池单元,每个子电池单元为MWT太阳能电池中与一个子电池区域对应的部分。例如,参照图1所示,该MWT太阳能电池通过该空开区域11划分为2个子电池单元,分别为MWT太阳能电池中与左边虚线的左边的子电池区域对应的部分、以及为MWT太阳能电池中与右边虚线的右边的子电池区域对应的部分。该MWT太阳能电池内部的2个子电池单元之间,并没有进行物理分割,而是通过电学分割,免去了切割带来的应力损伤和热损伤复合导致的效率损失,也避免了物理分割的截面的钝化缺失导致的效率损失。另一方面,每个子电池单元中均包含独立发电结构,一个MWT太阳能电池内部的各个子电池单元串联,使得该MWT太阳能电池的输出电压为各个子电池单元的总和,输出电流降为单个子电池单元的电流值,使得该MWT太阳能电池的内阻损耗降低,提高了输出功率,提高了电池效率。而且,MWT太阳能电池内部的各个子电池单元并没有被物理分割,还是一个物理整体,内部串联过程对位工艺简单,且,减少了因互联工艺过程较多带来的良率降低风险,降低了碎片率。
第一电极可以由接触电极和连接电极组成。在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。例如,图1中第一电极5由接触电极51和连接电极52组成。
参照图2所示,图2示出了本实用新型实施方式中的第二种MWT太阳能电池的结构示意图。图2可以为从MWT太阳能电池的向光面向背光面看的俯视图。图2中,该MWT太阳能电池被3个空开区域11分为4个子电池单元。贯穿通孔中填充有贯穿电极2。贯穿电极2导电连接正面电极4。
参照图3所示,图3示出了本实用新型实施方式中的第三种MWT太阳能电池的结构示意图。图3可以为从MWT太阳能电池的背光面向向光面看的仰视图。图3中,该MWT太阳能电池被3个空开区域11分为4个子电池单元。第一电极5和第二电极6之间具有绝缘间隙。
可选的,参照图1所示,空开区域11的宽度w1为500-5000um,上述空开区域的宽度利于各个子电池单元之间的电学隔离,且空开区域不致过大,硅基底不至于被浪费,其余区域均可以作为子电池单元的一部分,有利于该太阳能能电池功率的提升。
可选的,空开区域的宽度可以与空开区域的体电阻率成反比,即,空开区域的体电阻率越大,空开区域的宽度越小,空开区域的体电阻率越小,空开区域的宽度越大,不仅利于各个子电池单元之间的电学隔离,且有利于该太阳能能电池功率的提升。
可选的,在空开区域的体电阻率小于或等于1ohm〃cm的情况下,空开区域的宽度w1为2000-5000um。在空开区域的体电阻率在大于或等于3ohm〃cm的情况下,空开区域的宽度w1为500-2000um,不仅利于各个子电池单元之间的电学隔离,且有利于该太阳能能电池功率的提升。
可选的,该硅基底中的各个子电池区域的体积大致相等、形状大致相同,进而该MWT太阳能电池中各个子电池单元的体积也大致相等、形状也大致相同,便于提升由上述各个子电池单元形成的电池组件的输出功率。
可选的,MWT太阳能电池中各个子电池单元为长方体或类长方体,进而便于各个子电池单元的串联。例如,子电池单元可以为带有倒角的类长方体。上述倒角可简便实现子电池单元面积的大小一致或接近一致,从而使得内部串联便于实现。
可选的,该MWT太阳能电池还可以包括位于硅基底和正面电极之间的正面钝化层,和/或,位于硅基底和背面电极之间的背面钝化层,且正面钝化层、背面钝化层均覆盖上述空开区域,也就是说正面钝化层、背面钝化层均是完整的一层,进而无需切割和掩膜,工艺简单,同时,提升了MWT太阳能电池的钝化性能。例如,参照图1所示,该MWT太阳能电池还可以包括位于硅基底1和正面电极4之间的正面钝化层7,和位于硅基底1和背面电极之间的背面钝化层8,正面钝化层7、背面钝化层8均覆盖空开区域11。
可选的,MWT太阳能电池还包括:位于硅基底的背光面的内部串联介质,内部串联介质导电连接均位于一个MWT太阳能电池中的一个子电池单元的第一电极和相邻子电池单元的第二电极,以将均位于一个MWT太阳能电池中的一个子电池单元的和相邻子电池单元串联,由于一个MWT太阳能电池内部的各个子电池单元并没有被物理分割,还是一个物理整体,内部串联过程对位工艺简单,且,减少了因互联工艺过程较多带来的良率降低风险,降低了碎片率。
如,参照图4所示,图4示出了本实用新型实施方式中的第四种MWT太阳能电池的结构示意图。图4可以为从MWT太阳能电池的背光面向向光面看的仰视图。图4中,该MWT太阳能电池包括有3个空开区域11,由3个空开区域分为4个电池单元。内部串联介质9导电连接均位于该一个MWT太阳能电池中的一个子电池单元的第一电极5和相邻子电池单元的第二电极6,以将均位于该一个MWT太阳能电池中的一个子电池单元的和相邻子电池单元串联。如,若第一电极5为负极,第二电极6为正极,采用内部串联介质9导电连接均位于该MWT太阳能电池中左边的子电池单元的第一电极5负极和相邻子电池单元的第二电极6正极,进而将2个子电池单元串联。
可选的,内部串联介质由非烧穿型的电极浆料烧制而成,或,内部串联介质为导电线,进而对内部串联介质的制作工艺简单。需要说明的是,各个子电池单元之间、或不同的电极之间,内部串联介质的材料可以相同或不同,在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
可选的,在内部串联介质为导电线的情况下,一个MWT太阳能电池中一个子电池单元的第一电极和相邻子电池单元的第二电极的连线,与该MWT太阳能电池的一个边平行,进而导电线也与该MWT太阳能电池的一个边平行,因为该MWT太阳能电池的边通常为直线,因此无需对该导电线进行折弯,不仅工艺简单,而且能够减少隐裂。
可选的,内部串联介质为直线、折线或波浪线中的一种,进而辅助电极的形式多样。如,参照图4所示,内部串联介质9为直线。
可选的,一组内部串联介质为两个相邻子电池单元串联用的各个内部串联介质,MWT太阳能电池还包括:形成在硅基底的背光面上,且与空开区域对应设置的辅助电极,辅助电极用于导电连接一组内部串联介质中的至少两个,在上述至少两个内部串联介质中的任一个出现连接不可靠的情况下,可以通过辅助电极导电连接至其余内部串联介质中,可以提升导电连接的可靠性。
例如,参照图5所示,图5示出了本实用新型实施方式中的第五种MWT太阳能电池的结构示意图。图5可以为从MWT太阳能电池的背光面向向光面看的仰视图。在上述图4的基础上,从左至右数的第二列的2个内部串联介质9可以为一组内部串联介质,形成在硅基底的背光面上,且与空开区域对应设置的辅助电极10导电连接一组内部串联介质9中的至少两个,在上述至少两个内部串联介质9中的任一个出现连接不可靠的情况下,可以通过辅助电极10导电连接至其余内部串联介质9中,可以提升导电连接的可靠性。
可选的,辅助电极为直线、折线或波浪线中的一种,进而辅助电极的形式多样。如,参照图5所示,辅助电极10为直线。
可选的,在第一子电池单元中靠近第二子电池单元的一端,正面电极可以和第一掺杂层对齐分布,或者,在第一子电池单元中靠近第二子电池单元的一端,正面电极比第一掺杂层更远离第二子电池单元,进而正面电极和第一掺杂层的设计多样。如,掺杂图1所示,在左边的子电池单元中靠近右边子电池单元的一端,正面电极4比第一掺杂层3更远离右边的子电池单元。再例如,参照图6所示,图6示出了本实用新型实施方式中的第六种太阳能电池的结构示意图。图6中,在左边的子电池单元中靠近右边子电池单元的一端,正面电极4与第一掺杂层3对齐分布。
可选的,各个空开区域沿MWT太阳能电池的一边间隔平行分布,且该空开区域从该MWT太阳能电池的一端延伸至另一端,使得各个子电池单元也从该MWT太阳能电池的一端延伸至另一端,进而各个子电池单元呈现长边平行的排布方式,可以有效的降低电流在MWT太阳能电池上的传输距离,从而更进一步的降低内部电路带来的损耗。例如,图4所示的MWT太阳能电池,空开区域11沿MWT太阳能电池的一边间隔平行分布,且空开区域11从该MWT太阳能电池的一端延伸至另一端,MWT太阳能电池的4个子电池单元成长边平行状分布。
可选的,MWT太阳能电池还包括:形成在硅基底的子电池区域的背光面和背面电极之间的第二掺杂层,第二掺杂层在该空开区域对应的位置断开,即在空开区域对应位置没有设置,上述第一掺杂层和该第二掺杂层的掺杂类型相反,该空开区域的掺杂浓度小于上述第二掺杂层的掺杂浓度,同理,空开区域相对于设置第二掺杂层的部分,相当于高阻体或绝缘体,可以减少各个子电池单元之间对应的载流子的互相流动,可以提升各个子电池单元的电学隔离效果,从而减少分流引起的效率损失,利于提升MWT太阳能电池的输出功率。
例如,参照图7所示,图7示出了本实用新型实施方式中的第七种MWT太阳能电池的结构示意图。相比于图1而言,图7中,MWT太阳能电池还包括:形成在硅基底1的背光面和背面电极之间,且与子电池区域相对设置的第二掺杂层12,第二掺杂层12在空开区域对应的位置断开。
需要说明的是,该第二掺杂层可以为背表面场(Back surface field,BSF)。
可选的,第二掺杂层位于硅基底的背光面上与第一电极相对的部分,在基本不降低MWT太阳能电池的输出功率的情况下,可以降低成本。
例如,参照图8所示,图8示出了本实用新型实施方式中的第八种MWT太阳能电池的结构示意图。相比于图7而言,图8中,第二掺杂层12只位于硅基底的背光面上与第一电极5相对的部分。
可选的,MWT太阳能电池还包括:位于两侧的边缘连接电极,该两侧沿各个子电池单元的排布方向,上述边缘连接电极可以作为MWT太阳能电池的整体输出电极,有助于在后续组件互联中实现各个MWT太阳能电池的互联。
可选的,边缘连接电极为连续条状或离散的点状,进而边缘连接电极的形式多样。例如,参照图9所示,图9示出了本实用新型实施方式中的第九种MWT太阳能电池的结构示意图。MWT太阳能电池还包括:位于两侧的边缘连接电极13,该边缘连接电极13为连续条状。
针对离散状的边缘连接电极13其形状可以为圆形、矩形等其他便于互联或便于焊接的形状。该边缘连接电极可以为焊盘等,在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
可选的,该MWT太阳能电池的向光面和/或背光面可以设置有陷光结构,如设置为绒面结构,以增加光程。该MWT太阳能电池的向光面和/或背光面可以设置有钝化减反层等。在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
可选的,正面电极、第一电极、第二电极、内部串联介质可以采用相同的材料,并且在同一直线上进行电性连接,因此可以一次性制备而成。在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
本实用新型实施例还提供一种MWT太阳能电池的生产方法,包括如下步骤:
步骤S1,提供硅基体;所述硅基底包括至少两个子电池区域、以及位于相邻所述子电池区域之间的空开区域。
该硅基底的制作可以参照现有技术中硅基底的制作方式,本实用新型实施例对此不作具体限定。
步骤S2,在所述子电池区域内制作贯穿所述硅基底的贯穿通孔。
步骤S3,对所述硅基底的子电池区域的向光面进行掺杂,形成在所述空开区域对应的位置断开的第一掺杂层;所述第一掺杂层与所述硅基底的掺杂类型相反。
步骤S4,在所述贯穿通孔中设置贯穿电极。
步骤S5,在所述第一掺杂层的向光面制作正面电极。
步骤S6,在所述硅基底的背光面制作相互绝缘的第一电极和第二电极;所述正面电极和所述第一电极的极性相反,所述贯穿电极导电连接所述正面电极和所述第二电极。
可选的,该方法还可以包括:在均位于MWT太阳能电池中的一个子电池单元的第一电极和相邻子电池单元的第二电极之间设置内部串联介质,进而实现将均位于MWT太阳能电池中的一个子电池单元和相邻子电池单元进行内部串联。
设置内部串联介质的步骤可以包括:在均位于一个MWT太阳能电池中的一个子电池单元的第一电极和相邻子电池单元的第二电极之间涂布电极浆料,并烧结。或,在均位于一个MWT太阳能电池中的一个子电池单元的第一电极和相邻子电池单元的第二电极之间设置导电线,并焊接或粘接导电线与第一电极,以及导电线与第二电极。或,在均位于一个MWT太阳能电池中的一个子电池单元的第一电极和相邻子电池单元的第二电极之间印刷形成内部串联介质。内部串联介质的制作形式多样。
可选的,内部串联介质包括与一个子电池单元的第一电极一起形成的第一电极段、与相邻的子电池单元的第二电极一起形成的第二电极段、在该第一电极段和该第二电极段之间的补充连接件,以避免第一电极段、第二电极段之间存在的间隙,不仅工艺简单,还能够增加导电连接的可靠性。
例如,参照图10所示,图10示出了本实用新型实施方式中的第十种MWT太阳能电池的结构示意图。若图10中,内部串联介质包括与一个子电池单元的第一电极5一起形成的第一电极段91、与相邻的子电池单元的第二电极6一起形成的第二电极段92、在该第一电极段91和该第二电极段92之间的补充连接件93,以避免第一电极段91、第二电极段92之间存在的间隙,增加导电可靠性。
可选的,形成第一掺杂层的步骤包括:在硅基底的向光面形成整面的第一掺杂层,然后采用激光或者刻蚀方式去除渗入至空开区域向光面的第一掺杂层,或,使用掩膜方式阻挡第一掺杂层进入空开区域的向光面,进而使得第一掺杂层只位于子电池区域的向光面,提升各个子电池单元之间的电学隔离效果。
可选的,该方法还可以包括如下步骤:在硅基底的背光面上,且与空开区域对应设置的辅助电极,该辅助电极用于导电连接一组内部串联介质中的至少两个,一组内部串联介质为两个相邻子电池单元串联用的各个内部串联介质。
需要说明的是,MWT太阳能电池的生产方法可以参照前述MWT太阳能电池的记载,且能达到相同或类似的有益效果,为了避免重复,此处不再赘述。
本实用新型实施例还提供一种电池组件,该电池组件包括前述任一种的MWT太阳能电池,以及导电互连件,该MWT太阳能电池通过内部串联介质导电连接均位于所述MWT太阳能电池中的一个子电池单元的第一电极和相邻子电池单元的第二电极,以将均位于该MWT太阳能电池中的一个子电池单元的和相邻子电池单元串联。该导电互连件用于导电连接第一MWT太阳能电池的第一电极,以及相邻的第二MWT太阳能电池的第二电极,该第一电极和该第二电极的极性相反,以将相邻MWT太阳能电池串联。
可选的,导电互连件用于导电连接上述第一MWT太阳能电池第一侧的第一电极,以及相邻的第二MWT太阳能电池第二侧的第二电极,该第一侧为该第一MWT太阳能电池中靠近该第二MWT太阳能电池的一侧,该第二侧为该第二MWT太阳能电池中靠近该第一MWT太阳能电池的一侧。即,导电互连件导电连接第一MWT太阳能电池中最靠近第二MWT太阳能电池的第一电极,和第二MWT太阳能电池中最靠近第一MWT太阳能电池的第二电极,进而导电互连件的尺寸较小,可以从很大程度上降低成本。
可选的,在第一MWT太阳能电池的空开区域的体电阻率大于第二MWT太阳能电池的空开区域的体电阻率的情况下,第一MWT太阳能电池的空开区域的宽度,小于或等于第二MWT太阳能电池的空开区域的宽度,进而,上述空开区域的宽度利于各个子电池单元之间的电学隔离,且空开区域不致过大,硅基底不至于被浪费,其余区域均可以作为子电池单元的一部分,有利于该太阳能能电池功率的提升。
在本实用新型实施例中,对导电互连件不作具体限定,具体根据实际导电连接的需要确定,在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
需要说明的是,电池组件可以参照前述MWT太阳能电池的记载,且能达到相同或类似的有益效果,为了避免重复,此处不再赘述。
本实用新型实施例还提供一种电池组件的制备方法,包括如下步骤:
步骤SⅠ,提供前述的MWT太阳能电池。
步骤SⅡ,提供导电互连件。
步骤SⅢ,用所述导电互连件导电连接一MWT太阳能电池的第一电极,以及相邻的MWT太阳能电池的第二电极,以将相邻所述MWT太阳能电池串联。
步骤SIV,同时用所述导电互连件串联所述MWT太阳能电池内的各个子电池单元。
即,一个MWT太阳能电池内部的各个子电池单元无需提前串联,在形成组件的过程中,采用导电互连件同时串联各个MWT太阳能电池,以及各个MWT太阳能电池内的各个子电池单元,进而工艺简单,提升了生产效率。
在一具体实施例中,导电互连件可以是导电背板,这样在导电背板实现MWT电池间串联的同时,亦可以实现每个MWT电池中子电池单元的同步串联。
电池组件的制备方法可以参照前述MWT太阳能电池的记载,且能达到相同或类似的有益效果,为了避免重复,此处不再赘述。
上面结合附图对本实用新型的实施方式进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本实用新型的保护之内。
Claims (16)
1.一种MWT太阳能电池,其特征在于,所述MWT太阳能电池包括:
硅基底;所述硅基底包括至少两个子电池区域、以及位于相邻所述子电池区域之间的空开区域,各个所述子电池区域内设置有贯穿所述硅基底的贯穿通孔,所述贯穿通孔中填充有贯穿电极;
第一掺杂层,形成在所述硅基底的子电池区域的向光面上,且在所述空开区域对应的位置断开;所述第一掺杂层与所述硅基底的掺杂类型相反;
正面电极,形成于所述第一掺杂层的向光面上,且与所述子电池区域对应设置;
以及背面电极,形成在所述硅基底的背光面;所述背面电极包括:相互绝缘的第一电极和第二电极,所述正面电极和所述第一电极的极性相反,所述贯穿电极导电连接所述正面电极和所述第二电极;
所述MWT太阳能电池通过所述空开区域划分为至少两个子电池单元,每个所述子电池单元为所述MWT太阳能电池中与一个子电池区域对应的部分。
2.根据权利要求1所述的MWT太阳能电池,其特征在于,所述MWT太阳能电池还包括:位于所述硅基底的背光面的内部串联介质,所述内部串联介质导电连接MWT太阳能电池中一个子电池单元的第一电极和相邻子电池单元的第二电极,以将MWT太阳能电池中相邻的子电池单元串联。
3.根据权利要求1或2所述的MWT太阳能电池,其特征在于,所述空开区域的宽度为500-5000um。
4.根据权利要求3所述的MWT太阳能电池,其特征在于,所述空开区域的体电阻率小于或等于1ohm〃cm,所述空开区域的宽度为2000-5000um;
或所述空开区域的体电阻率大于或等于3ohm〃cm,所述空开区域的宽度为500-2000um。
5.根据权利要求1或2所述的MWT太阳能电池,其特征在于,所述MWT太阳能电池还包括:形成在所述硅基底的子电池区域的背光面和所述背面电极之间的第二掺杂层;所述第一掺杂层和所述第二掺杂层的掺杂类型相反;所述第二掺杂层在所述空开区域对应的位置断开。
6.根据权利要求5所述的MWT太阳能电池,其特征在于,所述第二掺杂层位于所述硅基底的背光面上与所述第一电极相对的部分。
7.根据权利要求1或2所述的MWT太阳能电池,其特征在于,各个所述空开区域沿所述MWT太阳能电池的一边间隔平行分布,且所述空开区域从所述MWT太阳能电池的一端延伸至另一端。
8.根据权利要求2所述的MWT太阳能电池,其特征在于,所述内部串联介质由非烧穿型的电极浆料烧制而成,或,所述内部串联介质为导电线。
9.根据权利要求8所述的MWT太阳能电池,其特征在于,在所述内部串联介质为导电线的情况下,一个MWT太阳能电池中一个子电池单元的第一电极和相邻子电池单元的第二电极的连线,与所述MWT太阳能电池的一个边平行。
10.根据权利要求1或2所述的MWT太阳能电池,其特征在于,所述MWT太阳能电池还包括:位于所述硅基底和所述正面电极之间的正面钝化层;
和/或,位于所述硅基底和所述背面电极之间的背面钝化层;
所述正面钝化层、所述背面钝化层覆盖所述空开区域。
11.根据权利要求2所述的MWT太阳能电池,其特征在于,所述内部串联介质为直线、折线或波浪线中的一种。
12.根据权利要求1或2所述的MWT太阳能电池,其特征在于,所述MWT太阳能电池还包括:位于两侧的边缘连接电极,所述两侧为沿各个子电池单元的排布方向。
13.根据权利要求12所述的MWT太阳能电池,其特征在于,所述边缘连接电极为连续条状或离散的点状。
14.根据权利要求2所述的MWT太阳能电池,其特征在于,所述MWT太阳能电池还包括:形成在所述硅基底的空开区域的背光面上的辅助电极;所述辅助电极导电连接一组内部串联介质中的至少两个,一组内部串联介质为两个相邻子电池单元串联用的各个内部串联介质。
15.根据权利要求2所述MWT太阳能电池,其特征在于,所述内部串联介质包括与所述第一电极一起形成的第一电极段、与所述第二电极一起形成的第二电极段、在所述第一电极段和所述第二电极段之间的补充连接件。
16.一种电池组件,其特征在于,包括:如权利要求1-15中任一所述的MWT太阳能电池、以及导电互连件;
所述MWT太阳能电池通过内部串联介质导电连接所述MWT太阳能电池中一个子电池单元的第一电极和相邻子电池单元的第二电极,以将所述MWT太阳能电池中相邻的子电池单元串联;
所述导电互连件导电连接一MWT太阳能电池的第一电极,以及相邻MWT太阳能电池的第二电极,以将相邻所述MWT太阳能电池串联。
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