CN219419046U - 一种太阳电池、光伏组件以及激光开槽图形 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种太阳电池、光伏组件以及激光开槽图形，太阳电池包括硅片，所述硅片的第一侧面设置有钝化层，所述钝化层表面设置有相邻的背电极与开槽区域；所述背电极靠近所述开槽区域的一侧设置有多个向所述开槽区域凸出的外凸结构；所述开槽区域内设置有用于印刷细栅的开槽单元；所述开槽区域靠近所述背电极的边缘为第一边缘，所述第一边缘与所述背电极之间具有间隔；所述第一边缘具有第一偏移段，所述第一偏移段使所述开槽区域具有向所述背电极凸出的凸出部分；所述凸出部分与所述外凸结构在所述第一边缘的延伸方向上间隔分布；部分所述开槽单元的端部延伸至所述第一偏移段。

Description

一种太阳电池、光伏组件以及激光开槽图形

技术领域

本申请涉及叠瓦产品技术领域，具体而言，涉及一种太阳电池、光伏组件以及激光开槽图形。

背景技术

目前太阳电池上通过铝副栅收集太阳电池中产生的光生电流，通过激光开槽的方式在太阳电池表面加工有用于印刷铝副栅的槽。

为提高太阳能硅片机械载荷，现有激光开槽图形均在背电极处做镂空处理，激光开槽图形中的镂空区域在太阳电池上钝化层表面所对应的区域为用于印刷背电极的电极印刷区域，在太阳电池的电极印刷区域不会进行开槽，以避免背面银浆和按照激光开槽图形所加工的槽接触，产生机械载荷风险。

镂空区域的尺寸会比太阳电池的背电极区域边缘外扩0.3-0.8mm。目前通用的镂空区域图形为贯穿或非贯穿的矩形，相应地，开槽区域的边缘为直边，会导致角部未开槽，无法顺利收集此区域光生电流，影响太阳电池转换效率。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种太阳电池，用以提高太阳电池的转换效率。

第一方面，本申请的实施例提供了一种太阳电池，

包括硅片，硅片的第一侧面设置有钝化层，钝化层表面设置有相邻的背电极与开槽区域；

背电极靠近开槽区域的一侧设置有多个向开槽区域凸出的外凸结构；

开槽区域内设置有用于印刷细栅的开槽单元；开槽区域靠近背电极的边缘为第一边缘，第一边缘与背电极之间具有间隔；第一边缘具有第一偏移段，第一偏移段使开槽区域具有向背电极凸出的凸出部分；凸出部分与外凸结构在第一边缘的延伸方向上间隔分布；

部分开槽单元的端部延伸至第一偏移段。

上述技术方案中，通过在开槽区域的第一边缘设置偏移段形成凸出部分，相较于现有技术增加了开槽区域的面积，此外，部分开槽单元的端部延伸至第一边缘中的第一偏移段，拓宽了钝化层表面被激光击穿进行开槽的区域，通过开槽单元，能够收集硅片中的光生电流，即，上述技术方案所提供的太阳电池能够收集硅片中更多区域的光生电流，提高了太阳电池的转换效率。

结合第一方面，第一偏移段包括直线段或弧线段或折线段。

结合第一方面，凸出部分的高度不超过0.3mm。

结合第一方面，在第一边缘的延伸方向上，开槽区域的投影与背电极的投影存在重叠部分。

开槽区域的投影与背电极的投影部分重叠，能够收集硅片中更多区域的光生电流。

结合第一方面，钝化层的表面还设置有副栅与主栅，副栅印刷于开槽单元；主栅沿第一边缘的方向延伸，主栅的第一侧与副栅电连接；主栅的第二侧与背电极电连接。

上述技术方案能够实现将硅片中产生的电流收集至背电极。

结合第一方面，凸出部分沿第一边缘的延伸方向均匀分布。

第二方面，本申请的实施例提供了一种光伏组件，包括上第一方面的太阳电池。

光伏组件中采用第一方面的太阳电池，能够提高光伏组件的转换效率。

结合第二方面，硅片的第二侧面所在的一侧设置有正面电极，正面电极与背电极位于硅片相对的两端；太阳电池的背电极与相邻太阳电池的正面电极搭接，实现相邻两太阳电池之间的电连接。

第三方面，本申请的实施例提供了一种激光开槽图形，用于加工第一方面中太阳电池中的开槽单元，包括用于标识激光开槽位置的多条横向开槽路径、多条沿第三方向间隔分布的第一竖向开槽路径与第二竖向开槽路径；横向开槽路径用于加工开槽单元；

第一竖向开槽路径与相邻的、相距较远的一第二竖向开槽路径之间通过横向开槽路径连接，第一竖向开槽路径与第二竖向开槽路径之间的横向开槽路径沿第四方向分布，第四方向与第三方向垂直；

第一竖向开槽路径与相邻的、相距较近的一第二竖向开槽路径围成镂空区域；

第一竖向开槽路径与第一边缘形状适配，第一竖向开槽路径存在多个第二偏移段，第二偏移段使镂空区域存在沿第四方向分布的凹陷部分。

通过横向开槽路径能够在太阳电池表面进行开槽，用于加工开槽单元；镂空区域存在的凹陷部分与太阳电池上开槽区域的凸出部分向对应，能够增加太阳电池进行开槽的位置，收集更多的光生电流，提高生产的太阳电池的转换效率。

结合第三方面，凹陷部分在第四方向上均匀分布。

本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为现有叠瓦产品中背电极的结构示意图；

图2为现有的开槽图形示意图；

图3为图2中A处的示意图；

图4为按照现有开槽图形进行加工时，硅片钝化层上开槽区域与电极引述区域的示意图；

图5是本申请一种实施方式提供的一种开槽图形；

图6是图5中B处的示意图；

图7为本申请所提供的太阳电池中，硅片钝化层上开槽区域的结构示意图；

图8是本申请一种实施例提供的太阳电池的结构示意图。

图标：100-开槽图形；110-镂空区域；111-凹陷部分；120-横向开槽路径；130-第一竖向开槽路径；131-第二偏移段；140-第二竖向开槽路径；150-第三方向；160-第四方向；200-太阳电池；210-硅片；211-开槽区域；2111-第一偏移段；2112-凸出部分；212-电极印刷区域；220-背电极；221-外凸结构；230-开槽单元；240-副栅；250-主栅；260-第一方向；270-第二方向。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请的发明人在生产叠瓦产品的太阳电池200的过程中发现，在开槽过程中所使用的激光开槽图形100中，镂空区域110均采用矩形，使得太阳电池200上预留的电极印刷区域212也为矩形，而太阳电池200上背电极220的结构较为复杂，导致生产得到的太阳电池200的电极印刷区域212存在的既未印刷电极也未开槽收集光生电流的区域面积较大，影响了太阳电池200的转换效率。

现有的一种叠瓦产品中太阳电池200的背电极220如图1所示，采用现有的激光开槽图形100(如图2与图3所示)得到的电极印刷区域212与背电极220的相对位置关系如图4所示。在电极印刷区域212内均未进行开槽，由于背电极220的整体形状并非规则的矩形，太阳电池200的电极印刷区域212所包含的未印刷有背电极220的区域面积较大。

基于此，本申请的发明人提供了一种用于叠瓦产品中太阳电池200的激光开槽图形100，如图5与图6所示，包括用于标识激光开槽位置的多条横向开槽路径120、多条沿第三方向150间隔分布的第一竖向开槽路径130与第二竖向开槽路径140；

第一竖向开槽路径130与相邻的、相距较远的一第二竖向开槽路径140之间通过横向开槽路径120连接，第一竖向开槽路径130与第二竖向开槽路径140之间的横向开槽路径120沿第四方向160分布，第四方向160与第三方向150垂直；

第一竖向开槽路径130与相邻的、相距较近的一第二竖向开槽路径140围成镂空区域110；

第一竖向开槽路径130存在多个第二偏移段131，第二偏移段131使镂空区域110存在沿第四方向160分布的凹陷部分111。

本申请发明人所提供的开槽图形100的镂空区域110存在凹陷部分111，相对于目前所采用开槽图形100能够减小镂空区域110的面积，相对增加钝化层表面通过激光开槽得到的开槽单元230的数量与面积，增加了对太阳电池200中光生电流的收集能力，提高了太阳电池200的转换效率。开槽单元230在钝化层表面为直线段。

其中，凹陷部分111的形状、数量与分布间距可以根据太阳电池200上的背电极220的结构进行适应性地设置；示例性地，若背电极220存在内凹的矩形结构，则开槽图形100中的内凹区域也可以为矩形，与之对应的第二偏移段131则可以是直线段；若背电极220存在内凹的弧形结构，则开槽图形100中的内凹区域也可以是弧形区域，与之对应的第二偏移段131则可以是弧线段；在其它一些实施方式中，本申请中所提供的开槽图形100中的第二偏移段131也可以是折线段，或者是直线段、弧线段与折线段的结合。

采用目前的开槽图形100进行加工的硅片210，其表面钝化层的开槽区域211靠近电极的边缘均为直边，未能与电极的形状相匹配，硅片210表面的钝化层存在可以开槽但是未进行开槽的区域，太阳电池200的转换效率有待提高。

基于此，本申请的发明人还提供了一种太阳电池200，太阳电池200包括硅片210，以及设置于硅片210第一侧面的钝化层，钝化层的表面设置有背电极220，背电极220与硅片210之间存在欧姆接触。在一些实施方式中，钝化层位于背电极220与硅片210之间。

钝化层表面划分有开槽区域211，如图7所示，开槽区域211靠近背电极220的一侧设置有凸出部分2112，增加了在钝化层上进行激光开槽的区域，加工得到的开槽单元230更多，能够对太阳电池200中更多区域产生的光生电流进行收集。本申请所提供的太阳电池200上的开槽单元230可通过本申请所提供的开槽图形100进行加工，本申请提供的开槽图形100中，镂空区域110的凹陷部分111使得开槽后的硅片210表面的开槽区域211具有凸出部分2112。

具体地，在本申请发明人提供的一种可选的实施方式中，太阳电池200包括硅片210、图1所示的一种背电极220，以及设置于硅片210第一侧面的钝化层，钝化层位于硅片210与背电极220之间，背电极220的一侧设置有均匀分布的外凸结构221，钝化层表面设置有开槽区域211，开槽区域211与背电极220相邻设置。

开槽区域211内设置有沿第一方向260多列分布、沿第二方向270多行分布的开槽单元230，开槽单元230在开槽区域211内沿第一方向260延伸。在一些实施方式中，第一方向260与第二方向270可以垂直。背电极220沿第二方向270延伸，背电极220上的外凸结构221沿第二方向270分布。

开槽区域211靠近背电极220的边缘为第一边缘，第一边缘与背电极220之间具有间隔；第一边缘具有第一偏移段2111，第一偏移段2111使开槽区域211具有向背电极220凸出的凸出部分2112，在第二方向270上，背电极220的外凸结构221与开槽区域211的凸出部分2112间隔分布。其中，第一边缘与背电极220之间具有间隔，应理解第一边缘与背电极220之间不相接触，也即，该间隔在第二方向270上从背电极220的一端延伸至间隔的另一端，以避免开槽单元230与背电极220接触，产生机械载荷风险。

如图7所示，开槽区域211内靠近第一边缘的一列开槽单元230的端部延伸至第一边缘，部分开槽单元230的端部延伸至第一偏移段2111，使得开槽区域211的凸出部分2112也存在开槽单元230，使得钝化层表面具有更多的开槽单元230。同样地，第一偏移段2111也可以是直线段或弧线段，以使开槽区域211的凸出部分2112成矩形或弧形，以匹配钝化层表面不同结构的背电极220。示例性地，背电极220为如图1所示的结构时，则第一偏移段2111则可以采用图7所示的直线段，开槽区域211的凸出部分2112为矩形区域。

在一些可选的实施方式中，凸出部分2112的高度不超过0.3mm，具体取值可根据背电极220的实际结构进行取值。其中，凸出部分2112的高度为凸出部分2112在第一方向260上的尺寸。

在一些可选的实施方式中，也可以通过使开槽区域211在第二方向270上的投影与背电极220在第二方向270上的投影存在重叠部分的方式，合理确定凸出部分2112在第一方向260上的尺寸大小。

对于本领域的技术人员而言，本申请所提供的太阳电池200也包括主栅250与副栅240，副栅240印刷于钝化层表面，且位于开槽单元230的上方，副栅240通过开槽单元230与硅片210进行接触，实现收集硅片210中的光生电流。主栅250与副栅240垂直设置，主栅250的一侧与副栅240连接，另一侧与背电极220电连接。

本申请还提供了一种光伏组件的实施方式，包括上述的太阳电池200(如图8所示)，太阳电池200的背电极220设置于硅片210的第一侧面所在的一侧，太阳电池200的正面电极设置于硅片210的第二侧面所在的一侧，且背电极220与正面电极位于硅片210相对的两端；相邻两太阳电池200的边缘上下堆叠，位于上方的太阳电池200的背电极与位于下方的太阳电池200的正面电极相互接触实现电连接。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳电池，其特征在于，包括硅片，所述硅片的第一侧面设置有钝化层，所述钝化层表面设置有相邻的背电极与开槽区域；

所述背电极靠近所述开槽区域的一侧设置有多个向所述开槽区域凸出的外凸结构；

所述开槽区域内设置有用于印刷细栅的开槽单元；所述开槽区域靠近所述背电极的边缘为第一边缘，所述第一边缘与所述背电极之间具有间隔；所述第一边缘具有第一偏移段，所述第一偏移段使所述开槽区域具有向所述背电极凸出的凸出部分；所述凸出部分与所述外凸结构在所述第一边缘的延伸方向上间隔分布；

部分所述开槽单元的端部延伸至所述第一偏移段。

2.根据权利要求1所述的一种太阳电池，其特征在于，所述第一偏移段包括直线段或弧线段或折线段。

3.根据权利要求1所述的一种太阳电池，其特征在于，所述凸出部分的高度不超过0.3mm。

4.根据权利要求1所述的一种太阳电池，其特征在于，在所述第一边缘的延伸方向上，所述开槽区域的投影与所述背电极的投影存在重叠部分。

5.根据权利要求1所述的一种太阳电池，其特征在于，所述钝化层的表面还设置有副栅与主栅，所述副栅印刷于所述开槽单元；所述主栅沿所述第一边缘的方向延伸，所述主栅的第一侧与所述副栅电连接；所述主栅的第二侧与所述背电极电连接。

6.根据权利要求1所述的一种太阳电池，其特征在于，所述凸出部分沿所述第一边缘的延伸方向均匀分布。

7.一种光伏组件，其特征在于，包括权利要求1-6任一所述的太阳电池。

8.根据权利要求7所述的一种光伏组件，其特征在于，所述硅片的第二侧面所在的一侧设置有正面电极，所述正面电极与所述背电极位于所述硅片相对的两端；所述太阳电池的背电极与相邻太阳电池的正面电极搭接，实现相邻两太阳电池之间的电连接。

9.一种激光开槽图形，用于加工权利要求1-6任一所述太阳电池中的开槽单元，其特征在于，包括，

用于标识激光开槽位置的多条横向开槽路径、多条沿第三方向间隔分布的第一竖向开槽路径与第二竖向开槽路径；所述横向开槽路径用于加工开槽单元；

所述第一竖向开槽路径与相邻的、相距较远的一所述第二竖向开槽路径之间通过所述横向开槽路径连接，所述第一竖向开槽路径与所述第二竖向开槽路径之间的横向开槽路径沿第四方向分布，所述第四方向与所述第三方向垂直；

所述第一竖向开槽路径与相邻的、相距较近的一所述第二竖向开槽路径围成镂空区域；

所述第一竖向开槽路径与所述第一边缘形状适配，所述第一竖向开槽路径存在多个第二偏移段，所述第二偏移段使所述镂空区域存在沿所述第四方向分布的凹陷部分。

10.根据权利要求9所述的一种激光开槽图形，其特征在于，所述凹陷部分在所述第四方向上均匀分布。