CN218039228U - 硅片、太阳能电池片和光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种硅片、太阳能电池片和光伏组件，硅片包括：基体，基体包括沿厚度方向相对设置的第一面和第二面；在第一面和/或第二面包括多个条纹，条纹沿第一方向延伸第二方向排布，第一方向和第二方向相交；条纹的数量大于等于26且小于等于36；沿第一方向上，条纹包括两个端部和中部，中部位于两个端部之间，沿第二方向上，相邻两个条纹的中部之间的间距为h，其中4mm≤h≤13.5mm。本实用新型的硅片中条纹数量少，条纹间距较宽，对硅片表面的形貌破坏少，有利于提高后续制作的太阳能电池片能量转化率，条纹数量较少，利用金刚线切割的次数较少，节省切片时间。

Description

硅片、太阳能电池片和光伏组件

技术领域

本实用新型涉及光伏技术领域，更具体地，涉及一种硅片、太阳能电池片和光伏组件。

背景技术

随着能源需求的日益加大，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的重大问题，这促使人们对新能源不断探索，其中太阳能的研究占据了重要地位。太阳能电池作为太阳能研究的核心技术之一，近年来也得到了快速的发展，提高太阳能电池的转化效率是目前太阳能电池的主要研究对象。

地壳中含量达25.8％的硅元素，为单晶硅的生产提供了取之不尽的源泉。由于硅元素是地壳中储量最丰富的元素之一，对太阳能电池这样注定要进入大规模市场(massmarket)的产品而言，储量的优势也是硅成为光伏主要材料的原因之一。硅片是太阳能电池片的载体，硅片质量的好坏直接决定了太阳能电池片转换效率的高低。

因此，亟需提供一种能够提高太阳能电池片的能量转化率的硅片。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种硅片、太阳能电池片和光伏组件，降低对硅片表面形貌的破坏程度，提高太阳能电池片的能量转化率。

一方面，本实用新型提供了一种硅片，包括：基体，所述基体包括沿厚度方向相对设置的第一面和第二面；

在所述第一面和/或所述第二面包括多个条纹，所述条纹沿第一方向延伸第二方向排布，所述第一方向和所述第二方向相交；

所述条纹的数量大于等于20且小于等于40；

沿所述第一方向上，所述条纹包括两个端部和中部，所述中部位于两个所述端部之间，沿所述第二方向上，相邻两个所述条纹的中部之间的间距为h，其中4mm≤h≤13.5mm。

可选的，所述条纹的数量大于等26且小于等于36。

可选的，由所述中部指向所述端部的方向上，相邻两个所述条纹的中部之间的间距逐渐减小。

可选的，沿所述第二方向上，相邻两个所述条纹的中部之间间距为L1，相邻两个所述条纹的端部之间间距为L2，L1＞L2。

可选的，所述条纹的形状为弧形线。

可选的，所述硅片为正方形，所述硅片在所述第一方向和所述第二方向上的长度均为w，163.75mm≤w≤210mm。

可选的，当180mm＜w≤210mm时，所述条纹的数量大于30且小于等于40；

当163.75mm≤w≤180mm时，所述条纹的数量大于等于20且小于等于30。

可选的，所述硅片的厚度为t，100μm≤t≤185μm。

另一方面，本实用新型还提供了一种太阳能电池片，包括上述硅片，以及位于所述硅片表面的钝化层和栅线电极，所述栅线电极包括主栅线和细栅线，所述主栅线沿第一方向排布第二方向延伸，所述细栅线沿所述第一方向延伸第二方向排布。

另一方面，本实用新型还提供了一种光伏组件，包括：

前板；

位于所述前板一侧的第一封装层；

位于所述第一封装层远离所述前板一侧的电池片层，所述电池片层包括多个阵列排布的太阳能电池片，所述太阳能电池片为上述太阳能电池片；

位于所述电池片层远离所述第一封装层一侧的第二封装层；

位于所述第二封装层远离所述电池片层一侧的背板。

与现有技术相比，本实用新型提供的硅片和太阳能电池，至少实现了如下的有益效果：

本实用新型的硅片在第一面和/或第二面的表面具有多个条纹，条纹沿第一方向延伸第二方向排布，第二方向上相邻两个条纹之间的间距h大于等于4mm且小于等于13.5mm，条纹的数量大于等于20且小于等于40。相关技术中条纹的数量通常为98条，硅片上的条纹越多，也就是对硅片表面的形貌破坏就越多，在制作太阳能电池片时需要对硅片进行制绒工艺，硅片表面的形貌损坏越多那么制绒效果也就越差，最终会影响太阳能电池片的能量转化率，本实用新型中条纹的数量远远小于相关技术中条纹的数量，对硅片表面的形貌破坏非常小，这样后续对硅片进行制绒时效果更好，最终能够提高太阳能电池片的能量转化率。另一方面，硅片是通过金刚线切割而成的，条纹越少，那么金刚线往复切割的周期就越少，切割时间更短，提高切割效率，提高产能。

当然，实施本实用新型的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型提供的一种硅片的平面结构示意图；

图2是本实用新型提供的又一种硅片的平面结构示意图；

图3是制作硅片的硅片切割装置结构示意图；

图4是本实用新型提供的一种太阳能电池片的平面结构示意图；

图5是本实用新型提供的一种光伏组件的结构示意图；

其中，100是硅片，1000是基体，101是第一面，102是第二面，1是条纹，11是中部，12是端部，200是硅片切割装置，2是主导辊，3是辅导辊，4是金刚线，10是硅块，300是太阳能电池片，5是主栅线，6是细栅线，7-身份识别标记；400是光伏组件，401是前板，402是第一封装层， 403是第二封装层，404是背板。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

参照图1，图1是本实用新型提供的一种硅片的平面结构示意图。图1 中的硅片100包括：基体1000，基体1000包括沿厚度方向相对设置的第一面101和第二面102；在第一面101和/或第二面102包括多个条纹1，条纹1沿第一方向X延伸第二方向Y排布，第一方向X和第二方向Y相交；条纹1的数量大于等于20且小于等于40；沿第一方向X上，条纹1 包括两个端部12和中部11，中部11位于两个端部12之间，沿第二方向Y 上，相邻两个条纹1的中部11之间的间距为h，其中4mm≤h≤13.5mm。

具体的，硅片100的基体1000包括第一面101和第二面102，图1中可以在第一面101设置条纹1，也可以在第二面102设置条纹1，当然也可以在第一面101和第二面102同时设置条纹1，条纹1沿第二方向Y排布第一方向X延伸，对于硅片100尺寸一定的情况下，如条纹1数量决定了条纹1之间的间距，本实施例中，条纹1的数量大于等于20且小于等于 40，第二方向Y上相邻两个条纹1的中部之间的间距h大于等于4mm且小于等于13.5mm，能够适应不同尺寸的硅片100。可选的，条纹1为白色条纹1。

需要说明的是，图1中仅以条纹1的形状为直线型为例进行说明，当然条纹1还可以为其它形状，这里不做具体限定。

可选的，在利用硅片100制作太阳能电池片时需要对硅片100进行制绒工艺，制绒工艺是在硅片100表面制作绒面形成减反射结构，降低表面反射率，可选的利用Si在稀氢氧化钠溶液中的各向异性腐蚀，在硅片100 表面形成3-6微米的金字塔结构，这样光照在硅片100表面便会经过多次反射和折射，增加光的吸收。举例说明：制绒工序是通过稀氢氧化钠的浸泡，使硅片100表面形成金字塔微观绒面的过程，该工序对硅片100表面形貌特征改变较大的工序之一。目前单晶硅片的制绒工序是通过花篮载具完成的。将多张硅片至于花篮载具内，花篮按次序浸泡在不同的工艺药液中，分别持续一段时间，最后热风吹干。

相关技术中硅片表面条纹的数量通常为98条，相邻条纹之间的间距非常小。可以理解的是，硅片100表面的条纹1越多，对硅片100表面的形貌破坏就越多，硅片100表面的形貌损坏越多那么制绒效果也就越差，最终会影响太阳能电池片的能量转化率，本实用新型中条纹1的数量远远小于相关技术中条纹的数量，对硅片100表面的形貌破坏非常小，这样后续对硅片100进行制绒时效果更好，最终能够提高太阳能电池片的能量转化率。

另外，通常硅片100是通过金刚线切割而成的，条纹1的数量少，那么金刚线往复切割的周期就越少，切割时间更短，提高切割效率，提高产能。

在一些可选的实施例中，继续参照图1，条纹1的数量大于等于26且小于等于36，例如条纹1的数量可以为26、28、30、32、34、或36，条纹1的数量远远小于相关技术中条纹的数量，对硅片100表面的形貌破坏非常小，这样后续对硅片100进行制绒时效果更好，最终能够提高太阳能电池片的能量转化率；条纹1的数量少，那么金刚线往复切割的周期就越少，切割时间更短，提高切割效率，提高产能。

在一些可选的实施例中，参照图2，图2是本实用新型提供的又一种硅片的平面结构示意图；由中部11指向端部12的方向上，相邻两个条纹的中部11之间的间距逐渐减小。

在一些可选的实施例中，继续参照图2，沿第二方向Y上，相邻两个条纹1的中部11之间间距为L1，相邻两个条纹1的端部12之间间距为L2， L1＞L2。

在一些可选的实施例中，条纹1的形状为弧形线。

可选的，硅片100是通过金刚线4切割而成的，图3是制作硅片的硅片切割装置结构示意图，该切割装置是相关技术中常见的一种结构，由于硅块10硬度高，一般采用金刚线4切割加工硅块10，将待切割的硅块10 粘接到晶拖上，一般是3-6块硅块10通过树脂粘接在晶拖上，主导辊2和辅导辊3上环绕设置多跟金刚线4，主导辊2和辅导辊3转动带动金刚线4往复运动，晶拖位于金刚线4上方，晶拖上粘接的硅块10与金刚线4接触，将硅块10切割为硅片100。

可以理解的是，由于金刚线4具有一定的柔性，所以金刚线4与硅块 10接触为线接触，在切割时硅块10两侧的位置先与金刚线4接触进行切割，切割过程形成条纹1，由于硅块10两侧的位置先与金刚线4接触，所以形成的条纹1的形状为弧线形的，由中部11指向端部12的方向上，相邻两个条纹的中部11之间的间距逐渐减小，由于硅块10中部11的位置与金刚线4后接触，所以形成的条纹1沿第二方向Y上，相邻两个条纹1的中部11之间间距L1要大于相邻两个条纹1的端部12之间间距L2，也就是条纹1具有从中间至两端由宽变窄的趋势，直至过密肉眼看不出。

可以理解的是，由于条纹1的数量大于等于20且小于等于40，对应条纹1是由于金刚线4切割而成的，所以对应金刚线4的运转周期也就是大于等于20小于等于40，金刚线4的运转周期降低具有以下有益效果：

效率方面：发明人对切割工艺进行了研究，发现26周期工艺切割时间为84min，对比相关技术中的切割时间(96周期)要少6min，即切割时间更短，提高切割效率；36周期工艺切割时间为85min，对比常规少5min，即切割时间更短，提高切割效率，提高产能；

成本方面：由于减少切片时间，所以提高了切割效率，另外使用金刚线4长度也相应的减少，利用更少的金刚线4周期，节约金刚线4使用长度，减少线耗，降低成本；

使用方面：无需增加新的设备，只要修改相关工艺即可使用。

需要说明的是，本实用新型的实用新型目的并不是提供一种切割硅片 100的方法，而是提供一种硅片100，硅片100的表面具有大于等于20小于等于40的条纹1，对于制作条纹1的方法这里不做具体限定。

在一些可选的实施例中，继续参照图1和图2，硅片100为正方形，硅片100在第一方向X和第二方向Y上的长度均为w，163.75mm≤w≤ 210mm。

本实用新型的硅片100为正方形硅片100，硅片100尺寸大于等于 163.75mm小于等于210mm，对应的，生产的太阳能电池也是不同尺寸的，本实用新型的硅片100能够适应不同尺寸的太阳能电池，适用范围更广。

在一些可选的实施例中，继续参照图1和图2，当180＜w≤210mm时，条纹1的数量大于30且小于等于40；

当163.75mm≤w≤180mm时，条纹1的数量大于等于20且小于等于 30。

可以理解的是，不同尺寸的硅片100中条纹1的数量也可以不同，对于大尺寸的硅片100来说，条纹1的数量可以相应的增加，对于尺寸小的硅片100，条纹1的可以相应的减低。

本实施例中，对于大尺寸的硅片100，180mm＜w≤210mm时，条纹1 的数量大于30且小于等于40，对于小尺寸的硅片100，163.75mm≤w≤ 180mm时，条纹1的数量大于等于20且小于等于30，从而通过调节条纹 1的数量来适应不同的硅片100，这样达到对硅片100表面得形貌破坏程度最小的目的，这样后续对硅片100进行制绒时效果更好，最终能够提高太阳能电池片的能量转化率。条纹1的数量少，那么金刚线往复切割的周期就越少，切割时间更短，提高切割效率，提高产能。

在一些可选的实施例中，硅片100的厚度为t，100μm≤t≤185μm。

本实施例中的硅片100的厚度是指硅片100中各处位置的平均厚度。

可以理解的是，硅片100的厚度不能过大也不能过小，硅片100的厚度过大会增加太阳能电池的成本，而硅片100的厚度过小会影响太阳能电池的短路电流密度、开路电压和效率等性能。所以本实用新型在保证多晶硅太阳电池性能不变或者提高的前提下，硅片100厚度大于等于100μm 小于等于185μm，即不会增加太阳能电池的成本也不会影响太阳能电池性能。如果继续减小厚度，电池的性能将会下降。

本实用新型还提供了一种太阳能电池片300，包括上述任一实施例的硅片100。参照图4，图4是本实用新型提供的一种太阳能电池片的平面结构示意图。图4中的太阳能电池片采用的硅片100为上述任一实施例的硅片100，太阳能电池片具有上述任一实施例硅片100的有益效果，这里不再赘述，太阳能电池片300还包括位于硅片100表面的钝化层(图中未示出)和栅线电极，栅线电极包括主栅线5和细栅线6，主栅线5沿第一方向X排布第二方向Y延伸，细栅线6沿所述第一方向X延伸第二方向Y 排布。

可选的，太阳能电池为了导出硅片100中光伏效应生成的电流，需要在硅片100表面设置栅线电极，栅线电极可以由主栅线5和细栅线6两部分构成，主栅线5和细栅线6的材料可以为铜、镍、铝、银或铝银合金等导电金属材料。太阳能电池片300还包括沿第一方向X延伸第二方向Y排布的细栅线6、以及沿第一方向X排布第二方向Y延伸的主栅线5，需要说明的是，图4中对于细栅线6和主栅线5的数量和间距不作为实际产品的限定，仅为示意性说明。图4中还示出了在硅片100上用激光照射形成多个激光坑，即身份识别标记7，对每张硅片100作独立唯一的编码，打码后，通过拍摄标记图像，识别解析标记信息的方式读取身份识别标记7，对应到每张硅片100上。本实施例中不对身份识别标记7的数量和位置做具体限定，图4中仅以身份识别标记7设置在硅片100的边缘为例。

本实用新型中条纹1的数量远远小于相关技术中条纹的数量，对硅片100表面的形貌破坏非常小，这样对硅片100进行制绒时效果更好，最终能够提高太阳能电池片300的能量转化率。条纹1的数量少，那么金刚线往复切割的周期就越少，切割时间更短，提高切割效率，提高产能。

本实用新型还提供了一种光伏组件，参照图5，图5是本实用新型提供的一种光伏组件的结构示意图，图5中光伏组件400包括：前板401；位于前板401一侧的第一封装层402；位于第一封装层402远离前板401 一侧的电池片层(图中未标注)，电池片层包括多个阵列排布的太阳能电池片300，太阳能电池片300可以为上述图4中实施例对应的太阳能电池片300；位于电池片层远离第一封装层402一侧的第二封装层403；位于第二封装层403远离太阳能电池片300一侧的背板404。

可选的，第一封装层402和第二封装层403的材料可以为EVA(乙烯 -醋酸乙烯共聚物)、或者POE(乙烯-辛烯共聚物)、或者EVA与POE 一体化共挤材料等，具有水汽阻隔性，用于对太阳能电池片300进行保护。

可选地，前板401和背板404可以为玻璃，当然也可以为其它透光材料，这里不做具体限定。

图5中的光伏组件400采用的太阳能电池片300为上述实施例的太阳能电池片300，太阳能电池片300具有上述任一实施例硅片100的有益效果，这里不再赘述。

通过上述实施例可知，本实用新型提供的硅片和太阳能电池，至少实现了如下的有益效果：

本实用新型的硅片在第一面和/或第二面的表面具有多个条纹，条纹沿第一方向延伸第二方向排布，第二方向上相邻两个条纹之间的间距h大于等于4mm且小于等于13.5mm，条纹的数量大于等于20且小于等于40。相关技术中条纹的数量通常为98条，硅片上的条纹越多，也就是对硅片表面的形貌破坏就越多，在制作太阳能电池片时需要对硅片进行制绒工艺，硅片表面的形貌损坏越多那么制绒效果也就越差，最终会影响太阳能电池片的能量转化率，本实用新型中条纹的数量远远小于相关技术中条纹的数量，对硅片表面的形貌破坏非常小，这样后续对硅片进行制绒时效果更好，最终能够提高太阳能电池片的能量转化率。另一方面，硅片是通过金刚线切割而成的，条纹越少，那么金刚线往复切割的周期就越少，切割时间更短，提高切割效率，提高产能。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种硅片，其特征在于，包括：

基体，所述基体包括沿厚度方向相对设置的第一面和第二面；

在所述第一面和/或所述第二面包括多个条纹，所述条纹沿第一方向延伸第二方向排布，所述第一方向和所述第二方向相交；

所述条纹的数量大于等于20且小于等于40；

沿所述第一方向上，所述条纹包括两个端部和中部，所述中部位于两个所述端部之间，沿所述第二方向上，相邻两个所述条纹的中部之间的间距为h，其中4mm≤h≤13.5mm。

2.根据权利要求1所述的硅片，其特征在于，所述条纹的数量大于等26且小于等于36。

3.根据权利要求1所述的硅片，其特征在于，由所述中部指向所述端部的方向上，相邻两个所述条纹的中部之间的间距逐渐减小。

4.根据权利要求1所述的硅片，其特征在于，沿所述第二方向上，相邻两个所述条纹的中部之间间距为L1，相邻两个所述条纹的端部之间间距为L2，L1＞L2。

5.根据权利要求1所述的硅片，其特征在于，所述条纹的形状为弧形线。

6.根据权利要求1所述的硅片，其特征在于，所述硅片为正方形，所述硅片在所述第一方向和所述第二方向上的长度均为w，163.75mm≤w≤210mm。

7.根据权利要求6所述的硅片，其特征在于，当180mm＜w≤210mm时，所述条纹的数量大于30且小于等于40；

当163.75mm≤w≤180mm时，所述条纹的数量大于等于20且小于等于30。

8.根据权利要求1所述的硅片，其特征在于，所述硅片的厚度为t，100μm≤t≤185μm。

9.一种太阳能电池片，其特征在于，包括权利要求1至6任一所述的硅片，以及位于所述硅片表面的钝化层和栅线电极，所述栅线电极包括主栅线和细栅线，所述主栅线沿第一方向排布第二方向延伸，所述细栅线沿所述第一方向延伸第二方向排布。

10.一种光伏组件，其特征在于，包括：

前板；

位于所述前板一侧的第一封装层；

位于所述第一封装层远离所述前板一侧的电池片层，所述电池片层包括多个阵列排布的太阳能电池片，所述太阳能电池片为权利要求9中的太阳能电池片；

位于所述电池片层远离所述第一封装层一侧的第二封装层；

位于所述第二封装层远离所述电池片层一侧的背板。

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