DE202023106983U1

DE202023106983U1 - Solarzelle und Photovoltaikmodul

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Publication number: DE202023106983U1
Application number: DE202023106983.5U
Authority: DE
Original assignee: Zhejiang Jinko Solar Co Ltd; Jinko Solar Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Jinko Solar Co Ltd; Jinko Solar Co Ltd
Priority date: 2023-05-23
Filing date: 2023-11-27
Publication date: 2024-01-11
Anticipated expiration: 2033-11-28

Abstract

Eine Solarzelle (51), die Folgendes umfasst:ein Siliziumsubstrat (1) in rechteckiger Form; und13 bis 20 Stromschienen (2), die auf dem Siliziumsubstrat (1) angeordnet sind,wobei sich die Stromschienen (2) entlang einer Längsrichtung der Solarzelle (51) erstrecken und entlang einer Breitenrichtung der Solarzelle (51) in einem gleichen Abstand von a Millimeter aufeinanderfolgend angeordnet sind,wobei das Siliziumsubstrat (1) eine erste Kante und eine zweite Kante umfasst, die der ersten Kante in der Breitenrichtung der Solarzelle (51) gegenüberliegt, und der Abstand zwischen der ersten Kante des Siliziumsubstrats (1) und einer äußersten Stromschiene (2) der Stromschienen (2) neben der ersten Kante b mm beträgt, wobei a-1≤2b≤a+1.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf den Bereich der Photovoltaik und insbesondere auf eine Solarzelle und ein Photovoltaikmodul.
HINTERGRUND
Mit der Entwicklung von Technologien werden photovoltaische Geräte immer häufiger eingesetzt. Eine Solarzelle der photovoltaischen Vorrichtung ist so konfiguriert, dass sie Lichtenergie in elektrische Energie umwandelt. Die Solarzelle enthält Stromschienen. Die Stromschienen sind so konfiguriert, dass sie die von der Solarzelle erzeugten Ströme aufnehmen. Im Allgemeinen sind die Stromschienen entlang einer Breitenrichtung der Solarzelle beabstandet angeordnet. Der Strom, der in einem Bereich am Rand der Solarzelle erzeugt wird, kann nur von der äußersten Stromschiene aufgenommen werden, und die Ströme, die in einem Bereich zwischen benachbarten Stromschienen erzeugt werden, können von beiden benachbarten Stromschienen aufgenommen werden. Dies hat zur Folge, dass die in den verschiedenen Bereichen der Solarzelle erzeugten Ströme über unterschiedliche Strecken transportiert werden, was den Wirkungsgrad verringert.
ZUSAMMENFASSUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung stellen eine Solarzelle, ein Photovoltaikmodul und ein Verfahren zur Herstellung eines Siliziumsubstrats bereit. Die Solarzelle und das Photovoltaikmodul haben einen verbesserten Wirkungsgrad bei der Stromabnahme.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Solarzelle bereitgestellt. Die Solarzelle umfasst: ein Siliziumsubstrat in einer rechteckigen Form und eine Vielzahl von Stromschienen.
Die mehreren Stromschienen sind auf dem Siliziumsubstrat angeordnet, und die Anzahl der Stromschienen reicht von 13 bis 20.
Die mehreren Stromschienen erstrecken sich in Längsrichtung der Solarzelle und sind in Breitenrichtung der Solarzelle in einem gleichen Abstand von α Millimeter hintereinander angeordnet. Das Siliziumsubstrat hat eine erste Kante und eine zweite Kante, die der ersten Kante in der Breitenrichtung der Solarzelle gegenüberliegt. Ein Abstand zwischen der ersten Kante des Siliziumsubstrats und einer äußersten Stromschiene der Stromschienen (2) neben der ersten Kante beträgt b mm, wobei a-1≤2b≤a+1.
In einigen Ausführungsformen beträgt der Abstand zwischen benachbarten Stromschienen das Doppelte des Abstands.
In einigen Ausführungsformen ist der Abstand ausreichend: 5 mm≤b≤10 mm.
In einigen Ausführungsformen ist der Abstand zwischen benachbarten Stromschienen ausreichend: 10 mm≤a≤20 mm.
In einigen Ausführungsformen liegt die Breite der Solarzelle zwischen 182 mm und 210 mm und die Länge der Solarzelle zwischen 180 mm und 220 mm.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Solarzelle zwei halbgeschnittene Solarzellen, und die beiden halbgeschnittenen Solarzellen sind symmetrisch um eine Mittellinie der Solarzelle, die sich entlang der Breitenrichtung der Solarzelle erstreckt.
In einigen Ausführungsformen liegt die Anzahl der Stromschienen zwischen 13 und 16.
In einigen Ausführungsformen weist das Siliziumsubstrat einen abgeschrägten Bogen auf, und der abgeschrägte Bogen hat eine Länge von 0,5 mm bis 6 mm.
In einigen Ausführungsformen weist das Siliziumsubstrat einen abgeschrägten Bogen auf, und der abgeschrägte Bogen hat einen zentralen Winkel von 0,3° bis 3°.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Photovoltaikmodul bereitgestellt. Das Photovoltaikmodul umfasst: eine erste Abdeckplatte, ein erstes Dichtungsmittel, eine Solarzellenschicht, ein zweites Dichtungsmittel und eine zweite Abdeckplatte, die entlang einer Dickenrichtung aufeinander folgen.
Die Solarzellenschicht umfasst eine Solarzellenanordnung mit einer Vielzahl von Solarzellen, und jede Solarzelle ist so konfiguriert, dass sie zu halbgeschnittenen Solarzellen verarbeitet werden kann. Mindestens eine der mehreren Solarzellen ist die Solarzelle gemäß einem der obigen Punkte.
In einigen Ausführungsformen reicht die Breite des Photovoltaikmoduls von 1130 mm bis 1138 mm und die Länge des Photovoltaikmoduls von 2380 mm bis 2384 mm.
In einigen Ausführungsformen sind 4 bis 6 Solarzellen entlang einer Breitenrichtung des Photovoltaikmoduls und 8 bis 14 Solarzellen entlang einer Längenrichtung des Photovoltaikmoduls angeordnet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Siliziumsubstrats in der Solarzelle gemäß einem der oben genannten Punkte bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

Bereitstellung eines Siliziumblocks, der ein Zylinder mit einem Querschnittsdurchmesser von 252 mm bis 277 mm ist;
Auswahl von vier Bogensegmenten auf einem Umfang des Siliziumblocks entsprechend den Fasenparametern des Siliziumsubstrats;
Schneiden des Siliziumblocks entlang der Verbindungslinien zwischen benachbarten Bogensegmenten, um einen rechteckigen Körper mit rechteckigem Querschnitt und Fasen zu erhalten; und
Schneiden des rechteckigen Körpers in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Siliziumblocksund Erhalten eines rechteckigen Siliziumwafers mit Abschrägungen.

In einigen Ausführungsformen umfasst der Schritt des Auswählens von vier Bogensegmenten auf einem Umfang des Siliziumblocksentsprechend den Fasenparametern des Siliziumblocks: Auswählen von vier Bogensegmenten mit einer Bogenlänge von jeweils 0,5 mm bis 6 mm auf dem Umfang des Siliziumblocks, wobei die Kreismittelpunkte der vier Bogensegmente mit einem Mittelpunkt eines Querschnitts des Siliziumblocksübereinstimmen.
In einigen Ausführungsformen umfasst der Schritt des Auswählens von vier Bogensegmenten auf einem Umfang des Siliziumblocksentsprechend den Fasenparametern des Siliziumsubstrats: Auswählen von vier Bogensegmenten mit jeweils einem zentralen Winkel im Bereich von 0,3° bis 3° auf dem Umfang des Siliziumblocks, wobei die Kreismittelpunkte der vier Bogensegmente mit einem Mittelpunkt eines Querschnitts des Siliziumblocksübereinstimmen.
In einigen Ausführungsformen umfasst der Schritt des Schneidens des rechteckigen Körpers entlang einer Richtung senkrecht zu einer Längsrichtung des Siliziumblocksund des Erhaltens eines rechteckigen Siliziumwafers mit Fasen: Erhalten des rechteckigen Siliziumwafers mit einer Breite im Bereich von 182 mm bis 188 mm durch Schneiden des rechteckigen Körpers.
In einigen Ausführungsformen umfasst der Schritt des Schneidens des rechteckigen Körpers entlang einer Richtung senkrecht zu einer Längsrichtung des Siliziumblocksund des Erhaltens eines rechteckigen Siliziumwafers mit Fasen: Erhalten des rechteckigen Siliziumwafers mit einer Länge im Bereich von 180 mm bis 220 mm durch Schneiden des rechteckigen Körpers.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren nach Erhalt des rechteckigen Siliziumwafers mit Fasen ferner: Schneiden des rechteckigen Siliziumwafers entlang einer geraden Linie, die parallel zur Breitenrichtung des rechteckigen Siliziumwafers verläuft, in zwei symmetrische halbgeschnittene Wafer.
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Solarzelle, ein Photovoltaikmodul und ein Verfahren zur Herstellung eines Siliziumsubstrats. Die Solarzelle umfasst ein Siliziumsubstrat in einer rechteckigen Form und 13 bis 20 Stromschienen. Die Stromschienen sind entlang einer Breitenrichtung der Solarzelle in einem gleichmäßigen Abstand von a Millimeter aufeinanderfolgend angeordnet. Das Siliziumsubstrat weist eine erste Kante und eine zweite Kante auf, die der ersten Kante in Breitenrichtung der Solarzelle gegenüberliegt, und der Abstand zwischen der ersten Kante des Siliziumsubstrats und einer äußersten Stromschiene der Stromschienen neben der ersten Kante beträgt b mm, wobei a-1≤2b≤a+1. Diese Konstruktion trägt dazu bei, die Transportdistanz eines Stroms an der Kante des Siliziumsubstrats zu verringern und damit den Wirkungsgrad der Solarzelle zu verbessern.
Es versteht sich von selbst, dass die obige allgemeine Beschreibung und die nachfolgende detaillierte Beschreibung lediglich beispielhaft und illustrativ sind und die vorliegende Offenbarung nicht einschränken können.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine schematische Darstellung einer Solarzelle gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Solarzelle;
3 ist eine schematische Darstellung einer Schnittposition der Solarzelle gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
4 ist eine schematische Darstellung eines Photovoltaikmoduls gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
5 ist eine teilweise schematische Darstellung der Solarzelle gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
6 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines Siliziumsubstrats gemäß der vorliegenden Offenbarung;
7 ist ein schematisches Diagramm der Schneidpositionen eines Siliziumblocks gemäß der vorliegenden Offenbarung;
8 ist eine schematische Darstellung eines Siliziumsubstrats gemäß der vorliegenden Offenbarung;
9 ist ein Flussdiagramm zur Auswahl von vier Bogensegmenten auf dem Umfang eines Siliziumblocks entsprechend den Fasenparametern der Solarzelle gemäß der vorliegenden Offenbarung;
10 ist ein Flussdiagramm des Schneidens eines rechteckigen Körpers mit einer rechteckigen Querschnittsform mit Fasen entlang einer Richtung senkrecht zu einer Längsrichtung des Siliziumblocks, um ein rechteckiges Siliziumsubstrat mit Fasen gemäß der vorliegenden Offenbarung zu erhalten;
11 ist ein schematisches Diagramm der Schneidpositionen des Siliziumblocks gemäß der vorliegenden Offenbarung;
12 ist ein schematisches Diagramm der Teilung einer Mutter-Solarzelle in zwei halbierte Solarzellen; und
13 ist eine schematische Darstellung einer Solarzellenschicht in einem Photovoltaikmodul.

Bezugszeichen:

1': Substrat;
2': Stromschiene;
8': Kontaktstelle;
1: Siliziumsubstrat;
2: Stromschiene;
3: erste Abdeckplatte;
4: erstes Dichtungsmittel;
5: Solarzellenschicht;
51: Solarzelle;
6: zweites Dichtungsmittel;
7: zweite Abdeckplatte;
8: Kontaktstelle;
9: Siliziumblock.

Die beigefügten Zeichnungen sind Bestandteil dieser Beschreibung, zeigen Ausführungsformen, die mit der vorliegenden Offenbarung übereinstimmen, und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Grundsätze der vorliegenden Offenbarung.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Zum besseren Verständnis der technischen Lösung der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Einzelnen beschrieben.
Es soll klargestellt werden, dass die beschriebenen Ausführungsformen nur einige und nicht alle Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung darstellen. Alle anderen Ausführungsformen, die von Fachleuten auf der Grundlage der in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Ausführungsformen ohne schöpferischen Aufwand erzielt werden, fallen in den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung.
Die in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verwendeten Begriffe dienen nur zur Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und sollen die vorliegende Offenbarung nicht einschränken. Wie in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und den beigefügten Ansprüchen verwendet, sollen die Singularformen „ein/e“, „die“ und „sagte“ Pluralformen einschließen, sofern aus dem Kontext nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht.
Es ist zu verstehen, dass der hier verwendete Begriff „und/oder“ lediglich eine Assoziationsbeziehung ist, die verbundene Objekte beschreibt und anzeigt, dass drei Beziehungen bestehen können. Zum Beispiel bedeutet A und/oder B, dass es drei Fälle gibt: A allein, A und B zusammen und B allein. Darüber hinaus bedeutet das Zeichen „/“ hier im Allgemeinen eine „oder“-Beziehung zwischen den verbundenen Objekten.
Es ist zu beachten, dass die in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Ortsbegriffe wie „oben“, „unten“, „links“ und „rechts“ unter Bezugnahme auf die in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Winkel beschrieben werden und nicht als Einschränkungen der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu verstehen sind. Darüber hinaus ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung davon auszugehen, dass ein Element, das als „über“ oder „unter“ einem anderen Element liegend bezeichnet wird, direkt „über“ oder „unter“ einem anderen Element liegend oder über ein Zwischenelement „über“ oder „unter“ einem anderen Element liegend verbunden sein kann.
Wie in 1 gezeigt, stellen einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung eine Solarzelle 51 bereit. Die Solarzelle 51 umfasst ein Substrat 1. Ein Beispielsubstrat 1 ist ein Siliziumsubstrat. Das Substrat 1 hat eine rechteckige Form. Die Solarzelle 51 umfasst ferner eine Vielzahl von Stromschienen 2 auf einer Oberfläche der Solarzelle 51. Die Stromschienen 2 sind so konfiguriert, dass sie Ströme von Fingerelektroden aufnehmen. Die Fingerelektroden entziehen dem Substrat 1 den durch Licht erzeugten Strom. Die Stromschienen 2 sind in einer Breitenrichtung der Solarzelle 51 hintereinander angeordnet und erstrecken sich in einer Längsrichtung der Solarzelle 51. Die Anzahl der Stromschienen 2 liegt zwischen 13 und 20. Die Stromschienen 2 sind in gleichen Abständen angeordnet. Das bedeutet, dass der Abstand zwischen allen nebeneinander liegenden Stromschienen 2 gleich ist. Der Abstand zwischen benachbarten Stromschienen 2 ist gleich einem mm. Das Siliziumsubstrat 1 hat eine erste Kante und eine zweite Kante, die der ersten Kante in Breitenrichtung der Solarzelle 51 gegenüberliegt, und der Abstand zwischen der ersten Kante des Siliziumsubstrats 1 und einer äußersten Stromschiene 2 neben der ersten Kante beträgt b mm. Die äußerste Stromschiene 2 neben der ersten Kante ist eine der Stromschienen 2, die der ersten Kante am nächsten ist. Der Abstand und die Entfernung erfüllen: a-1≤2b≤a+1.
Die Solarzelle 51 kann eine Mutter-Solarzelle sein, und die Mutter-Solarzelle kann in zwei oder mehr Fragmente unterteilt werden. Wie in 12 dargestellt, wird die Mutter-Solarzelle beispielsweise durch Schneiden entlang der Linie CL in zwei halbierte Solarzellen unterteilt. Jede halbgeschnittene Solarzelle kann 13 bis 20 Stromschienen 2 enthalten. Die Anzahl der Stromschienen 2 kann 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 oder 20 betragen.
Wie in 2 gezeigt, sind in einer herkömmlichen Solarzelle die Stromschienen 2' gleichmäßig auf einem Substrat 1' angeordnet, wobei der Abstand zwischen der äußersten Stromschiene 2' und dem Rand des Substrats 1' gleich dem Abstand zwischen benachbarten Stromschienen 2' ist. Beispielsweise beträgt der Abstand zwischen den benachbarten Stromschienen 2' n mm, und der Abstand zwischen der äußersten Stromschiene 2' und der daneben liegenden Kante des Substrats 1' beträgt ebenfalls n mm. Strom, der in einem Bereich zwischen benachbarten Stromschienen 2' erzeugt wird, kann von beiden benachbarten Stromschienen 2' aufgenommen werden, und der Strom kann zur näheren Stromschiene 2' fließen. Der im Randbereich des Substrats erzeugte Strom kann jedoch nur von der äußersten Stromschiene 2' aufgenommen werden. Das heißt, die nicht-äußerste Stromschiene 2' sammelt Ströme aus einem Bereich mit einer Breite von etwa 0,5n mm auf zwei Seiten der nicht-äußersten Stromschiene 2', und der gesamte Sammelbereich einer einzelnen nicht-äußersten Stromschiene 2' beträgt etwa n mm. Bei den äußersten Stromschienen 2' beträgt der Sammelbereich auf einer Seite neben anderen Stromschienen 2' etwa 0,5n mm, und der Sammelbereich auf einer Seite neben dem Rand des Substrats 1' beträgt n mm. Das heißt, der gesamte Erfassungsbereich der äußersten Stromschienen 2' beträgt 1,5n mm. Daraus ergibt sich, dass der Sammelbereich der äußersten Stromschienen 2' und der Sammelbereich der nicht äußersten Stromschienen 2' unterschiedlich groß sind. Außerdem ist eine Transportstrecke des Stroms im Randbereich des Substrats 1' länger als eine Transportstrecke des Stroms im mittleren Bereich des Substrats 1', was zu einer geringeren Übertragung des Stroms im Randbereich führt. Während einer Elektrolumineszenz (EL)-Prüfung kann es an der Randposition zu schwarzen Rändern kommen.
In der Solarzelle, die in Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorgesehen ist, werden die Positionen der Stromschienen 2 angepasst, und der Abstand a zwischen benachbarten Stromschienen 2 und der Abstand b zwischen der äußersten Stromschiene 2 und dem daneben liegenden Rand des Substrats 1 erfüllen: a-1≤2b≤a+1. Im Vergleich zur konventionellen Solarzelle ist die Differenz zwischen der Stromtransportdistanz im Randbereich des Substrats 1 und der Stromtransportdistanz in einem Bereich im mittleren Bereich verringert. Dies hat zur Folge, dass die Sammelbereiche der Stromschienen 2 nahezu gleich sind und die Transportdistanz des Stroms im Randbereich verringert wird, was zu einer Verbesserung der gesamten Übertragungseffizienz beiträgt.
Ein Redundanzbereich von ±1 mm kann die Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit verringern und damit die Fertigungsschwierigkeiten reduzieren und die Fertigungseffizienz verbessern.
Wenn die Anzahl der Stromschienen 2 übermäßig klein ist, ist jede Stromschiene 2 für einen größeren Sammelbereich verantwortlich, was die Effizienz der Stromübertragung beeinträchtigen kann. Wenn die Anzahl der Stromschienen 2 zu groß ist, vergrößert sich die Fläche des Substrats 1, die durch die Stromschienen 2 abgeschirmt wird, was sich auf die Lichtempfangsfläche des Substrats 1 auswirkt, wodurch die Lichtabsorptionseffizienz des Substrats 1 beeinträchtigt wird, die photoelektrische Umwandlungseffizienz der Solarzelle 511 verringert wird und der Gesamtwirkungsgrad der Solarzelle 51 und des Photovoltaikmoduls sinkt. Daher ist es notwendig, eine geeignete Anzahl von Stromschienen 2 entsprechend den tatsächlichen Anforderungen auszuwählen, so dass die Solarzelle 51 und das Photovoltaikmodul einen höheren Wirkungsgrad haben können.
In einigen Ausführungsformen genügen der Abstand a zwischen benachbarten Stromschienen 2 und der Abstand b zwischen der äußersten Stromschiene 2 und dem daneben liegenden Rand des Substrats 1: 2b=a.
Durch diesen Aufbau können die Sammelbereiche der Stromschienen 2 gleich sein. Dadurch wird eine Transportdistanz im Randbereich des Substrats 1 verringert, die Übertragungseffizienz des Stroms kann weiter verbessert werden, und die Transportdistanzen der an verschiedenen Positionen der Solarzelle 51 erzeugten Ströme sind relativ gleichmäßig, wodurch die Effizienz der Solarzelle 51 verbessert wird.
In einigen Ausführungsformen ist der Abstand b zwischen der äußersten Stromschiene 2 und der daneben befindlichen Kante des Substrats 1 ausreichend: 5 mm≤b≤10 mm. Der Abstand b zwischen der äußersten Stromschiene 2 und der daneben liegenden Kante des Substrats 1 kann 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 10 mm o. ä. betragen.
In einigen Ausführungsformen ist der Abstand a zwischen benachbarten Stromschienen 2 ausreichend: 10 mm≤a≤20 mm. Der Abstand a zwischen benachbarten Stromschienen 2 kann 10 mm, 11 mm, 12 mm, 13 mm, 14 mm, 15 mm, 16 mm, 17 mm, 18 mm, 19 mm, 20 mm o. ä. betragen.
Der Abstand a zwischen benachbarten Stromschienen 2 und der Abstand b zwischen der äußersten Stromschiene 2 und der daran angrenzenden Kante des Substrats 1 kann entsprechend der tatsächlichen Situation gewählt werden. Beispielsweise kann der Abstand a zwischen benachbarten Stromschienen 2 und der Abstand b zwischen der äußersten Stromschiene 2 und der Kante des Substrats 1, die daran angrenzt, auf der Grundlage der Größe des Substrats 1, der Anzahl der Stromschienen 2 und dergleichen ausgewählt werden.
Wie in 3 dargestellt, liegt die Breite W der Solarzelle 51 in einigen Ausführungsformen im Bereich von 182 mm bis 210 mm und die Länge L der Solarzelle 51 im Bereich von 180 mm bis 220 mm.
Die Breite der Solarzelle 51 kann 182 mm, 184 mm, 186 mm, 188 mm, 190 mm, 192 mm, 194 mm, 196 mm, 198 mm, 200 mm, 202 mm, 204 mm, 206 mm, 208 mm, 210 mm o. ä. betragen. Die Länge der Solarzelle 51 kann 180 mm, 182 mm, 184 mm, 186 mm, 188 mm, 190 mm, 192 mm, 194 mm, 196 mm, 198 mm, 200 mm, 202 mm, 204 mm, 206 mm, 208 mm, 210 mm, 212 mm, 214 mm, 216 mm, 218 mm, 220 mm o. ä. betragen.
Im Vergleich zu einer quadratischen Solarzelle 51 hat eine rechteckige Solarzelle 51 eine größere Fläche und kann daher mehr Licht aufnehmen, wodurch sie einen höheren photoelektrischen Umwandlungswirkungsgrad hat. Darüber hinaus ist die Solarzelle 51, die in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorgesehen ist, nach dem Zusammenbau bequemer zu transportieren, was die Nutzung eines Containers verbessert und dadurch die Effizienz des Transports erhöht.
In einigen Ausführungsformen ist die Solarzelle 51, die in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt wird, eine Muttersolarzelle. Die Muttersolarzelle wird in einer Standardgröße hergestellt. Die Solarzelle 51 umfasst zwei halbgeschnittene Solarzellen, und die beiden halbgeschnittenen Solarzellen sind symmetrisch um eine Mittellinie der Solarzelle 51, die sich in Breitenrichtung der Solarzelle 51 erstreckt. Das heißt, die Solarzelle 51 ist in zwei symmetrische halbgeschnittene Solarzellen unterteilt, indem die Solarzelle 51 entlang der Breitenrichtung durch einen Mittelpunkt der Solarzelle 51 geschnitten wird. In einigen Ausführungsformen kann die Solarzelle 51 entlang der gestrichelten Linien in 3 geschnitten werden.
Bei der Verwendung können die Solarzellen 51 jeweils in halbierte Solarzellen geschnitten werden, und dann werden die halbierten Solarzellen in einem Array angeordnet, zusammengesetzt und elektrisch verbunden. Verglichen mit der Anordnung der Hauptsolarzellen 51 in einem Array verbessert die Verwendung der halbgeschnittenen Solarzellen im Photovoltaikmodul den Wirkungsgrad des Photovoltaikmoduls und entspricht eher den tatsächlichen Nutzungsanforderungen. Die Schnittrichtung verläuft senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Stromschiene. Nach dem Schneiden umfasst jede halbierte Solarzelle daher 13 bis 20 Stromschienen.
In einigen Ausführungsformen kann die Anzahl der Stromschienen 2 zwischen 13 und 16 liegen. Im Vergleich zu einer herkömmlichen Solarzelle 51 kann die Anzahl der Stromschienen 2 entsprechend reduziert werden. Wenn die Größe des Substrats 1 konstant ist, kann sich bei abnehmender Anzahl der Stromschienen 2 der Abstand zwischen benachbarten Stromschienen 2 vergrößern, wodurch der Sammelbereich der Stromschienen 2 im mittleren Bereich erweitert wird. Infolgedessen wird eine Gesamtstromtransportstrecke ausgeglichen, die Anzahl der Stromschienen 2 verringert, die durch die Stromschienen 2 abgeschirmte Fläche des Substrats 1 ebenfalls verringert, der gesamte fotoelektrische Umwandlungswirkungsgrad verbessert und gleichzeitig die erforderlichen Lötstreifen und eine entsprechend erforderliche Menge an Silberpaste beim Löten reduziert. Unter Berücksichtigung von Faktoren wie der durch die Stromschienen 2 abgeschirmten Fläche des Substrats 1 und der Herstellungskosten kann daher der Abstand zwischen benachbarten Stromschienen 2 durch Verringerung der Anzahl der Stromschienen 2 im mittleren Bereich angepasst werden. Auf diese Weise ist der Abstand zwischen benachbarten Stromschienen 2 gleich dem Abstand von der äußersten Stromschiene 2 zu der ihr benachbarten Kante des Substrats 1, und die Transportentfernungen der Ströme an verschiedenen Positionen des Substrats 1 sind im Wesentlichen gleich, was den Wirkungsgrad der Solarzelle 51 verbessert, die Kosten senkt und einer tatsächlichen Herstellungsanforderung eher entspricht.
Die Solarzelle in einem herkömmlichen Photovoltaikmodul hat eine quadratische Form, während die Solarzelle 51 in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung eine rechteckige Form hat. Eine Dimension der Solarzelle 51 entlang der Längsrichtung nimmt zu, und die Länge der Stromschiene 2 kann ebenfalls zunehmen. Wenn die Anzahl der Kontaktstellen8 nicht erhöht wird, können daher zur Verbesserung der Verbindungsstabilität der Stromschiene 2 die Positionen der Kontaktstellen8 im Allgemeinen so angepasst werden, dass der Abstand zwischen benachbarten Kontaktstelle8 vergrößert wird, so dass die Kontaktstellen8 relativ gleichmäßig entlang einer Erstreckungsrichtung der Stromschiene 2 verteilt werden können, wodurch der Einfluss der in der Länge vergrößerten Stromschiene 2 auf die Verbindungsstabilität verringert wird.
Wie in 5 gezeigt, stellt die gepunktete Linie die Begrenzung/Kante der quadratischen Solarzelle dar, und die durchgezogene Linie stellt die Begrenzung/Kante der rechteckigen Solarzelle 51 dar, die in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorgesehen ist. Die gestrichelte Kontaktstelle8' stellt eine Position einer Kontaktstelle8' der quadratischen Solarzelle dar, und eine durchgezogene Kontaktstelle8 stellt eine Position einer Kontaktstelle8 der rechteckigen Solarzelle 51 dar, die in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorgesehen ist.
Der Strom kann bevorzugt zur nächstgelegenen Kontaktstelle8 fließen. Im Vergleich zur quadratischen Solarzelle kann sich durch eine Vergrößerung des Abstands zwischen benachbarten Kontaktstellen8 der rechteckigen Solarzelle 51 auch die Transportstrecke des Stroms im Randbereich vergrößern, was zu einer weiteren Verringerung der Stromtransporteffizienz im Randbereich führt und die Effizienz der Solarzelle 51 beeinträchtigt. Daher wird in Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ein Abstand zwischen einer Kante der Solarzelle 51 und der äußersten Stromschiene 2 neben dieser durch Anpassung der Position der Stromschiene 2 verringert. Infolgedessen wird die Transportstrecke des Stroms verringert, und somit sind die Transportstrecken der Ströme an verschiedenen Positionen der Solarzelle 51 nahezu gleich, wodurch der Gesamtwirkungsgrad der Solarzelle 51 verbessert wird.
In Anbetracht der obigen Ausführungen kann im Vergleich zur herkömmlichen quadratischen Solarzelle, bei der die Abstände zwischen benachbarten Stromschienen 2' und der Abstand von der äußersten Stromschiene 2' zum Rand der Solarzelle 51 gleich sind, bei der rechteckigen Solarzelle 51, die in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorgesehen ist, der Abstand zwischen der äußersten Stromschiene 2 und dem daneben liegenden Rand der Solarzelle 51 durch Anpassung der Position der Stromschiene 2 verringert werden, so dass die Stromtransportstrecke im Randbereich der Solarzelle 51 verkürzt wird, was den Wirkungsgrad der Solarzelle 51 verbessert. Außerdem hat die rechteckige Solarzelle 51 im Vergleich zur quadratischen Solarzelle eine größere Fläche und empfängt mehr Licht, was den Wirkungsgrad der Solarzelle 51 weiter verbessert.
Pfeillinien in zeigen allgemeine Transportrichtungen von Strömen an, die nicht die tatsächlichen Transportwege darstellen.
In einigen Ausführungsformen hat das Siliziumsubstrat 1 einen abgeschrägten Bogen. Wie in 7 gezeigt, hat das Siliziumsubstrat 1 abgeschrägte Ecken, und jede Ecke des Siliziumsubstrats 1 ist abgerundet und enthält eine Bogenkante, beispielsweise eine kreisförmige Bogenkante. Die Bogenlänge des abgeschrägten Bogens liegt zwischen 0,5 mm und 6 mm, und/oder der zentrale Winkel des abgeschrägten Bogens liegt zwischen 0,3° und 3°.
Der Kreismittelpunkt des abgeschrägten Bogens kann mit dem Kreismittelpunkt eines Siliziumblocks 9 zur Herstellung des Siliziumsubstrats 1 übereinstimmen. Die Bogenlänge des abgeschrägten Bogens kann 0,5 mm, 1 mm, 1,5 mm, 2 mm, 2,5 mm, 3 mm, 3,5 mm, 4 mm, 4,5 mm, 5 mm, 5,5 mm, 6 mm o. ä. betragen. Der zentrale Winkel des abgeschrägten Bogens kann 0,3°, 0,6°, 0,9°, 1,2°, 1,5°, 1,8°, 2,1°, 2,4°, 2,7°, 3° o. ä. betragen.
Ein Siliziumsubstrat 1 mit rechtwinkligen Ecken neigt im Gebrauch zu Spannungskonzentrationen, die zu einer Fragmentierung führen. Das Siliziumsubstrat 1 mit abgeschrägten Ecken mit bogenförmigen Kanten kann die Möglichkeit einer Fragmentierung des Siliziumsubstrats 1 verringern, was die Qualität des Siliziumsubstrats 1 verbessert.
Wie in 4 gezeigt, stellen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung auf der Grundlage der Solarzellen in den obigen Ausführungsformen ferner ein Photovoltaikmodul bereit. Das Photovoltaikmodul umfasst: eine erste Abdeckplatte 3, eine erste Dichtungsmasse 4, eine Solarzellenschicht 5, eine zweite Dichtungsmasse 6 und eine zweite Abdeckplatte 7, die nacheinander entlang einer Dickenrichtung angeordnet sind. Die erste Abdeckplatte 3 kann eine Glasabdeckplatte sein, und die zweite Abdeckplatte 7 kann eine Glasabdeckplatte oder eine Rückwand aus einem lichtdurchlässigen Material, einem nicht lichtdurchlässigen Material oder einem reflektierenden Material und dergleichen sein. Die Solarzellenschicht 5 umfasst eine Solarzellenanordnung. Die Solarzellenanordnung umfasst eine Vielzahl von Solarzellen 51. Die Solarzellenschicht 5 des Photovoltaikmoduls kann halbgeschnittene Solarzellen, die durch Teilung der Solarzelle 51 gebildet werden, oder zu einem Drittel geschnittene Solarzellen, die durch Teilung der Solarzelle 51 gebildet werden, enthalten. Die halbgeschnittenen Solarzellen oder die zu einem Drittel geschnittenen Solarzellen sind so angeordnet, dass sie das Solarzellenfeld bilden. Wie in 13 dargestellt, sind die Solarzellen 51 beispielsweise in halbierte Solarzellen unterteilt, und die Solarzellenanordnung der Solarzellenschicht 5 umfasst zwei Unteranordnungen 5A und 5B. Das heißt, die Solarzellenschicht 5 umfasst zwei Bereiche. Jedes der beiden Subarrays 5A und 5B enthält mehrere halbgeschnittene Solarzellen. In einigen Ausführungsformen ist die Anzahl der halbgeschnittenen Solarzellen in der Teilanordnung 5A gleich der Anzahl der halbgeschnittenen Solarzellen in der Teilanordnung 5B. Beispielsweise ist die Anzahl der halbgeschnittenen Solarzellen in jedem Unterfeld gleich der Anzahl der Solarzellen 51. In einigen Ausführungsformen sind die mehrfachen halbgeschnittenen Solarzellen in jeder Unteranordnung in Reihe geschaltet, um einen String zu bilden, und die beiden Strings in den beiden Unteranordnungen sind parallel geschaltet. Bei der Solarzelle 51 kann es sich um die Solarzelle 51 in einer der oben genannten Ausführungsformen handeln. Da die Solarzelle 51 den oben genannten technischen Effekt hat, hat auch das Photovoltaikmodul, das die Solarzelle 51 enthält, den entsprechenden technischen Effekt. Einzelheiten werden hier nicht noch einmal beschrieben.
In einigen Ausführungsformen ist die zweite Deckplatte 7 die Glasdeckplatte, das Photovoltaikmodul hat eine Doppel-Glas-Deckplattenstruktur. Das heißt, zwei gegenüberliegende Seiten des Photovoltaikmoduls können Licht für die photoelektrische Umwandlung absorbieren. In einigen Ausführungsformen ist die zweite Deckplatte 7 die Rückwand, das Photovoltaikmodul hat eine Ein-Glas-Deckplatten-Struktur. Das heißt, eine Seite des Photovoltaikmoduls, die mit der Glasabdeckplatte versehen ist, dient zum Empfang von Licht. Die Rückseitenfolie kann eine reflektierende Struktur aufweisen oder aus einem Material mit Reflexionsvermögen hergestellt sein. Die Rückwand reflektiert Licht, das nicht von der Solarzelle 51 absorbiert wird, um die Lichtausbeute und den Wirkungsgrad des Photovoltaikmoduls zu verbessern.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Solarzellenfeld 4 bis 6 Solarzellen 51 entlang der Breitenrichtung des Photovoltaikmoduls und 8 bis 14 Solarzellen 51 entlang der Längenrichtung des Photovoltaikmoduls.
Durch diese Konstruktion können die Solarzellen 51 eine Solarzellenanordnung bilden, um Licht zu absorbieren und in elektrische Energie umzuwandeln. Die Solarzellenanordnung kann 4, 5 oder 6 Solarzellen 51 entlang der Breitenrichtung des Photovoltaikmoduls umfassen. Die Solarzellenanordnung kann 8, 9, 10, 11, 12, 13 oder 14 Solarzellen 51 in Längsrichtung des Photovoltaikmoduls umfassen. Im Allgemeinen sind die Solarzellen 51 in halbgeschnittene Solarzellen unterteilt, und die halbgeschnittenen Solarzellen sind zu einem oder mehreren Solarzellenstrings verbunden. Die Solarzelle 51 kann als Vollzelle oder als Mutterzelle bezeichnet werden. Die halbgeschnittenen Solarzellen in einem Solarzellenstrang sind entlang der Längsrichtung des Photovoltaikmoduls hintereinander angeordnet. Das Solarzellenfeld umfasst eine Vielzahl von Solarzellenstrings, die in Breitenrichtung des Photovoltaikmoduls hintereinander angeordnet sind. Das heißt, die Solarzellenanordnung umfasst 4 bis 6 Solarzellenstrings. Jeder Solarzellenstrang kann 16 bis 28 halbgeschnittene Solarzellen enthalten.
In einigen Ausführungsformen ist die Solarzelle 51 im Photovoltaikmodul in halbierte Solarzellen unterteilt. Die halbierten Solarzellen werden durch Schneiden der Solarzelle 51 gebildet. Die Solarzelle 51 kann entlang einer Linie, die senkrecht zur Längsrichtung der Solarzelle 51 verläuft, gleichmäßig geteilt werden, um zwei halbierte Solarzellen zu erhalten. Die halbgeschnittenen Solarzellen sind symmetrisch um eine Mittellinie der Solarzelle 51 entlang der Breitenrichtung.
Verglichen mit der Struktur der Vollsolarzelle 51 hat das Photovoltaikmodul mit halbierten Solarzellen einen höheren Wirkungsgrad.
In einigen Ausführungsformen kann die Solarzellenanordnung 6 Solarzellenstränge umfassen, und jeder Solarzellenstrang kann 11 oder 12 Solarzellen 51 umfassen. Das heißt, das Solarzellenfeld umfasst 66 Solarzellen 51 (132 halbgeschnittene Solarzellen) oder 72 Solarzellen 51 (144 halbgeschnittene Solarzellen).
In einigen Ausführungsformen reicht die Breite des Photovoltaikmoduls von 1130 mm bis 1138 mm und die Länge des Photovoltaikmoduls von 2380 mm bis 2384 mm.
Durch diese Konstruktion lässt sich das Photovoltaikmodul bequem transportieren, die Auslastung eines Containers während des Transports kann verbessert und der Leerraum des Containers reduziert werden, was einer tatsächlichen Nutzung eher entgegenkommt.
In einigen Ausführungsformen kann eine Solarzelle 51 auch gleichmäßig in drei oder mehr Unterzellen unterteilt werden, und die Unterzellen werden in einem Array angeordnet und zu einem Photovoltaikmodul zusammengesetzt. Die tatsächliche Art der Unterteilung der Solarzelle 51 kann je nach Bedarf gewählt werden. Die Anordnung der Solarzelle 51 in der Solarzellenanordnung kann durch Anpassen der Teilungsart der Solarzelle 51 geändert werden, wodurch die Größe des Photovoltaikmoduls angepasst wird, so dass das Photovoltaikmodul für verschiedene Szenarien geeignet ist und den tatsächlichen Nutzungsanforderungen besser entspricht.
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sehen ferner ein Verfahren zur Herstellung der Solarzelle 51 in den obigen Ausführungsformen vor.
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung stellen ferner ein Verfahren zur Herstellung des Photovoltaikmoduls bereit, das zum Schneiden eines zylindrischen Siliziumblocks 9 mit einem Querschnittsdurchmesser von 252 mm bis 277 mm verwendet werden kann. Wie in 6, 7 und 8 gezeigt, kann das Verfahren die folgenden Schritte umfassen.
In Schritt S1 werden vier Bogensegmente auf einem Umfang des Siliziumblocks 9 entsprechend den Fasenparametern der Solarzelle 51 ausgewählt.
In S2 wird der Siliziumblock 9 entlang der Verbindungslinien zwischen benachbarten Bogensegmenten geschnitten, um einen rechteckigen Körper mit Fasen zu erhalten.
In S3 wird der rechteckige Körper mit Fasen in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Siliziumblocks 9 geschnitten, um einen rechteckigen Siliziumwafer 1 mit Fasen zu erhalten.
Der rechtwinklige Siliziumwafer neigt bei der Verwendung zu Spannungskonzentrationen, die zu einer Fragmentierung des Siliziumwafers 1 führen, was die Qualität der Solarzelle 51 und des Photovoltaikmoduls beeinträchtigt. Daher wird der Siliziumwafer 1 im Allgemeinen mit einer Abschrägung versehen, um die Möglichkeit der Fragmentierung des Siliziumwafers 1 zu verringern. Die Fase hat die Form eines Kreisbogens. Da der Querschnitt des Siliziumblocks 9 kreisförmig ist, kann der erforderliche abgeschrägte Bogen mit einem Segment des Umfangs des Querschnitts des Siliziumblocks 9 während des Schneidens zusammenfallen, so dass der Siliziumwafer 1 mit Fasen direkt nach dem Schneiden erhalten werden kann und ein Schritt des Abschrägens des Siliziumwafers 1 entfallen kann, was einen Herstellungsprozess des Photovoltaikmoduls vereinfacht und eher einer tatsächlichen Nutzungsanforderung entspricht. Daher können vier diagonale Ecken des Siliziumwafers 1 durch Auswahl von vier Bogensegmenten auf dem Umfang des Siliziumblocks 9 bestimmt werden, um eine Position des vollständigen Siliziumwafers 1 zu ermitteln. Anschließend wird der Siliziumblock 9 geschnitten. Das heißt, der Siliziumblock 9 wird entlang einer Längsrichtung (der Längsrichtung) des Siliziumblocks 9 geschnitten, um einen rechteckigen Körper mit Abschrägungen zu erhalten. Anschließend wird der erhaltene rechteckige Körper entlang einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Siliziumrohlings 9, d. h. entlang einer radialen Richtung des Siliziumblocks 9, geschnitten, um den Siliziumwafer 1 mit Fasen zu erhalten. Auf dem Siliziumwafer 1 werden Stromschienen 2 und Fingerelektroden angeordnet, und dann werden Verarbeitungen wie Löten durchgeführt, um die für das Photovoltaikmodul erforderliche Solarzelle 51 zu erhalten. Im Vergleich zu der Lösung, bei der der Siliziumblock 9 entlang eines eingeschriebenen Vierecks des Querschnitts des Siliziumblocks 9 geschnitten wird, hat der Siliziumwafer 1, der nach dem in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorgesehenen Schneidverfahren erhalten wird, eine größere Fläche und somit eine größere Lichtempfangsfläche und eine höhere Ausnutzung des Siliziumblocks 9. Infolgedessen wird der Wirkungsgrad der Solarzelle 51 und des Photovoltaikmoduls verbessert, und die Kosten werden reduziert.
Wie in 9 dargestellt, umfasst der Schritt S1 bei einigen Ausführungsformen außerdem den Schritt S11.
In Schritt S11 werden vier Bogensegmente mit einer Bogenlänge von jeweils 0,5 mm bis 6 mm auf dem Umfang des Siliziumblocks 9 ausgewählt, und die Kreismittelpunkte der Bogensegmente fallen mit einem Mittelpunkt eines Querschnitts des Siliziumblocks 9 zusammen.
Der rechtwinklige Siliziumwafer 1 (der Siliziumwafer 1 ohne Fasen) hat eine geringe Ausnutzung für den Siliziumblock 9, ist anfällig für Spannungskonzentrationen an einer rechtwinkligen Position und wird bei der späteren Verarbeitung und Verwendung leicht berührt, was zu einer Fragmentierung des Siliziumwafers 1 und dem Fehlen eines rechtwinkligen Teils führt, was sich auf die Fläche und die Qualität der Solarzelle 51 auswirkt und auch leicht zu einem Ausfall der Solarzelle 51 führt, was die Kosten des Photovoltaikmoduls erhöht.
Wenn der Siliziumwafer 1 größere Fasen aufweist, wirkt sich dies stärker auf die Fläche des Siliziumwafers 1 aus, was zu einer Verringerung der Fläche des Siliziumwafers 1 führt und damit den Wirkungsgrad der Solarzelle 51 und des Photovoltaikmoduls beeinträchtigt. In der Art und Weise, wie sie in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorgesehen ist, können kleinere Fasen erzielt werden, wodurch die Fläche des Siliziumwafers 1 vergrößert und gleichzeitig die Möglichkeit der Fragmentierung des Siliziumwafers 1 verringert wird, wodurch die Lichtempfangsfläche der Solarzelle 51 vergrößert wird. Die Kreismittelpunkte der Bogensegmente fallen mit dem Mittelpunkt des Querschnitts des Siliziumbarrens zusammen, so dass Segmente des Umfangs des Siliziumblock 9 nach dem Schneiden direkt als Fase des Siliziumwafers 1 verwendet werden können und eine Nachbearbeitung nicht mehr erforderlich ist. Auf diese Weise wird der Herstellungsprozess der Solarzelle 51 und des Photovoltaikmoduls vereinfacht, was einer tatsächlichen Herstellungsanforderung eher entspricht.
Wie in 9 dargestellt, umfasst der Schritt S1 in einigen Ausführungsformen auch den Schritt S12.
In S12: werden vier Bogensegmente mit zentralen Winkeln zwischen 0,3° und 3° auf dem Umfang des Siliziumblocks 9 ausgewählt, und die Kreismittelpunkte der Bogensegmente fallen mit einem Mittelpunkt eines Querschnitts des Siliziumblocks 9 zusammen.
Auf diese Weise kann ein Schritt der sekundären Bearbeitung des Siliziumwafers 1 zur Erzielung einer Abschrägung entfallen, was einer tatsächlichen Herstellungsanforderung eher entspricht. Wenn die Bogensegmente kleiner sind, kann der Einfluss der Fase auf die tatsächliche Fläche des Siliziumwafers 1 verringert werden, wodurch sich die Fläche des Siliziumwafers 1 vergrößert und somit der Wirkungsgrad der Solarzelle 51 und des Photovoltaikmoduls verbessert.
Im Vergleich zu der Lösung, bei der der Siliziumblock 9 entlang eines eingeschriebenen Quadrats des Umfangs des Siliziumblocks 9 geschnitten wird, hat der Siliziumwafer 1, der nach dem Verfahren der vorliegenden Offenbarung geschnitten wird, eine größere Fläche und eine höhere Ausnutzung des Siliziumblocks 9, wodurch die Kosten gesenkt werden.
Wie in 10 dargestellt, umfasst der Schritt S3 in einigen Ausführungsformen einen oder mehrere der folgenden Schritte.
In S31 wird der rechteckige Siliziumwafer 1 mit einer Breite von 182 mm bis 188 mm durch Schneiden hergestellt.
In S32 wird der rechteckige Siliziumwafer 1 mit einer Länge von 180 mm bis 220 mm durch Schneiden hergestellt.
Verglichen mit dem quadratischen Siliziumwafer 1 hat der rechteckige Siliziumwafer 1 eine größere Fläche, die lichtempfangende Fläche des Siliziumwafers 1 wird vergrößert, und die Ausnutzung des Siliziumblocks 9 ist höher, wodurch die Kosten gesenkt werden.
Wie in 11 gezeigt, stellen die gestrichelten Linien in der Abbildung einen Bereich des rechteckigen Siliziumwafers 1 dar, der durch das Verfahren zur Herstellung des Siliziumwafers 1 erhalten wird, das in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorgesehen ist, und die gestrichelten Linien in der Abbildung stellen einen Bereich eines herkömmlichen quadratischen Siliziumwafers 1 dar. Es ist allgemein bekannt, dass, wenn ein eingeschriebenes Viereck eines Kreises ein Quadrat ist, die Fläche des eingeschriebenen Vierecks maximal ist. Wie in 11 gezeigt, liegt der quadratische Siliziumwafer 1 bei dem Verfahren zur Herstellung des Siliziumwafers 1, das in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorgesehen ist, vollständig innerhalb des Bereichs des Siliziumwafers 1, der durch das in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorgesehene Verfahren erhalten wird. Eine Länge und eine Breite des Siliziumwafers 1, der nach dem in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorgesehenen Verfahren erhalten wird, sind größer als die des herkömmlichen quadratischen Siliziumwafers 1. Daher hat das Verfahren zur Herstellung des Siliziumwafers 1, das in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorgesehen ist, eine höhere Ausnutzung des Siliziumblocks 9 als das herkömmliche Verfahren. Daher wird die Fläche der Solarzelle 51 vergrößert, der Wirkungsgrad der Solarzelle 51 und des Photovoltaikmoduls wird verbessert und die Kosten werden reduziert.
Wie in 8 gezeigt, kann die Breite W des Siliziumwafers 1 182 mm, 183 mm, 184 mm, 185 mm, 186 mm, 187 mm, 188 mm oder dergleichen betragen. Die Länge L des Siliziumwafers 1 kann 180 mm, 184 mm, 188 mm, 192 mm, 196 mm, 200 mm, 204 mm, 208 mm, 212 mm, 216 mm, 220 mm o. ä. betragen.
Der Siliziumwafer 1 kann die Form eines Rechtecks haben. Diese Form erleichtert den Transport nach der Montage der Solarzellen und verbessert die Raumausnutzung. Außerdem hat der rechteckige Siliziumwafer 1 im Vergleich zum quadratischen Siliziumwafer 1 eine größere Fläche, was den Wirkungsgrad der Solarzelle 51 und des Photovoltaikmoduls verbessert, die Ausnutzung des Siliziumblocks 9 verbessert und die Kosten reduziert. Die Abmessungen der Solarzelle 51 können die gleichen sein wie die des Siliziumwafers 1.
Der Siliziumwafer wird zum Beispiel aus einem Siliziumblock 9 mit einem Durchmesser von 252 hergestellt. Die Breite/Länge des hergestellten quadratischen Siliziumwafers 1 beträgt im Allgemeinen 182 mm. Der nach dem Verfahren der vorliegenden Offenbarung hergestellte rechteckige Siliziumwafer 1 kann 182 mm breit und 190 mm lang sein. Die Querschnittsfläche des kreisförmigen Siliziumblocks 9 beträgt etwa 49875,925 mm² . Der Siliziumblock 9 wird geschnitten und bearbeitet, um einen quadratischen Siliziumwafer 1 und einen rechteckigen Siliziumwafer 1 zu erhalten. Der quadratische Siliziumwafer 1 hat eine Fläche von etwa 33094,7715 mm², und der rechteckige Siliziumwafer 1 hat eine Fläche von etwa 34454,6839 mm². Bei dem quadratischen Siliziumwafer 1 beträgt die Ausnutzung des Siliziumblocks 9 33094,7715/49875,925, was etwa 66,3 % entspricht. Für den rechteckigen Siliziumwafer 1 beträgt die Ausnutzung des Siliziumblocks 9 34454,6839/49875,925, also etwa 69,1 %. Daraus lässt sich schließen, dass die Ausnutzung des Siliziumblocks 9 durch das Verfahren zur Herstellung des Siliziumwafers 1, das in Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorgesehen ist, erheblich verbessert werden kann, wodurch die Kosten gesenkt werden.
Darüber hinaus ist das Photovoltaikmodul, das aus den Siliziumsubstraten 1 besteht, die nach dem in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorgesehenen Verfahren hergestellt wurden, besser für die Abmessungen des Behälters geeignet, was die Effizienz des Photovoltaikmoduls und die Effizienz des Transports verbessern kann.
Wie in 6 dargestellt, kann das Verfahren zur Herstellung des Siliziumsubstrats 1 in einigen Ausführungsformen den Schritt S4 umfassen.
Schritt S4: Das rechteckige Siliziumsubstrat 1 wird in zwei symmetrische Halbzellen unterteilt, indem das rechteckige Siliziumsubstrat 1 entlang einer geraden Linie parallel zur Breitenrichtung des rechteckigen Siliziumsubstrats 1 geschnitten wird.
Die im Photovoltaikmodul verwendete Solarzelle 51 hat im Allgemeinen eine Halbzellenstruktur. Im Vergleich zu einer Vollzellenstruktur hat das Photovoltaikmodul mit der Halbzellenstruktur einen höheren Wirkungsgrad. Daher wird der Siliziumwafer 1 bei dem Verfahren geschnitten, um die Halbzellenstruktur zu erhalten. Der Schritt des Schneidens der Solarzelle in Halbzellen kann durchgeführt werden, nachdem der Siliziumwafer 1 in die Solarzelle 51 eingearbeitet wurde.
In einigen Ausführungsformen kann der Schritt des Zerschneidens der vollzelligen Siliziumscheibe in halbzellige Siliziumscheiben während der Herstellung des Siliziumsubstrats 1, während der Herstellung der Solarzelle 51 oder während der Herstellung des Photovoltaikmoduls erfolgen.
In einigen Ausführungsformen kann bei dem Verfahren zur Herstellung des Siliziumsubstrats 1 der Siliziumblock 9 direkt geschnitten werden, der Siliziumblock 9 wird in einen rechteckigen Körper oder einen rechteckigen Körper mit Fasen geschnitten, und eine Querschnittsfläche des rechteckigen Körpers nach dem Schneiden ist größer als die des erforderlichen Siliziumsubstrats 1. Der rechteckige Körper wird in Scheiben geschnitten, und der Siliziumwafer 1 wird nach dem Schneiden entsprechend den Fasenparametern der gewünschten Solarzelle 51 bearbeitet, um den Siliziumwafer 1 mit den entsprechenden Fasen zu erhalten. Auf dem rechtwinkligen Siliziumsubstrat können während des Gebrauchs Brüche und Risse auftreten, die die Qualität der Solarzelle 51 und des Photovoltaikmoduls beeinträchtigen können. Daher wird zur Herstellung der Solarzelle 51 und des Photovoltaikmoduls in der Regel das Siliziumsubstrat 1 mit Fasen verwendet.
In einigen Ausführungsformen kann der Durchmesser des Siliziumblocks 9 vergrößert werden, und ein rechtwinkliger, rechteckiger Siliziumwafer 1 (ohne Abschrägungsstruktur) kann durch direktes Schneiden des Siliziumblocks 9 erhalten werden. Das Rechteck des Siliziumwafers kann ein eingeschriebenes Viereck des kreisförmigen Querschnitts des Siliziumblocks 9 sein oder ein Rechteck mit einer Fläche, die kleiner als die des eingeschriebenen Vierecks des kreisförmigen Querschnitts des Siliziumblocks 9 ist. Nach dem Schneiden kann der rechtwinklige rechteckige Siliziumwafer 1 direkt verwendet werden, oder der rechtwinklige rechteckige Siliziumwafer 1 wird anschließend so bearbeitet, dass er Abschrägungen aufweist.
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Solarzelle 51, ein Photovoltaikmodul und ein Verfahren zur Herstellung eines Siliziumsubstrats 1. Die Solarzelle 51 umfasst ein Siliziumsubstrat 1 in einer rechteckigen Form. Das Siliziumsubstrat 1 ist mit 13 bis 20 Stromschienen 2 versehen. Die Stromschienen 2 sind entlang einer Breitenrichtung der Solarzelle 51 mit gleichem Abstand zwischen benachbarten Stromschienen aufeinanderfolgend angeordnet. Der Abstand zwischen benachbarten Stromschienen 2 beträgt a mm. Ein Abstand zwischen der äußersten Stromschiene 2 und einer Kante des Siliziumsubstrats 1 neben der äußersten Stromschiene 2 entlang der Breitenrichtung der Solarzelle 51 beträgt b mm, wobei a-1≤2b. Mit dieser Konstruktion wird die Transportstrecke eines Stroms an der Kante des Siliziumsubstrats 1 verringert, was den Wirkungsgrad der Solarzelle 51 verbessert und einer tatsächlichen Nutzungsanforderung eher entspricht.
Die obigen Ausführungen sind lediglich einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und sollen die vorliegende Offenbarung nicht einschränken. Für Fachleute kann die vorliegende Offenbarung Gegenstand verschiedener Modifikationen und Änderungen sein. Jede Modifikation, jeder gleichwertige Ersatz, jede Verbesserung und dergleichen, die dem Geist und dem Prinzip der vorliegenden Offenbarung entsprechen, fallen in den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung.

Claims

Eine Solarzelle (51), die Folgendes umfasst: ein Siliziumsubstrat (1) in rechteckiger Form; und 13 bis 20 Stromschienen (2), die auf dem Siliziumsubstrat (1) angeordnet sind, wobei sich die Stromschienen (2) entlang einer Längsrichtung der Solarzelle (51) erstrecken und entlang einer Breitenrichtung der Solarzelle (51) in einem gleichen Abstand von a Millimeter aufeinanderfolgend angeordnet sind, wobei das Siliziumsubstrat (1) eine erste Kante und eine zweite Kante umfasst, die der ersten Kante in der Breitenrichtung der Solarzelle (51) gegenüberliegt, und der Abstand zwischen der ersten Kante des Siliziumsubstrats (1) und einer äußersten Stromschiene (2) der Stromschienen (2) neben der ersten Kante b mm beträgt, wobei a-1≤2b≤a+1.
Solarzelle nach Anspruch 1, wobei der Abstand a zwischen benachbarten Stromschienen (2) das Doppelte des Abstands b beträgt.
Solarzelle nach Anspruch 1, wobei der Abstand b erfüllt: 5 mm≤b≤10 mm.
Solarzelle nach Anspruch 1, wobei der Abstand a zwischen benachbarten Stromschienen (2) erfüllt: 10 mm≤a≤20 mm.
Solarzelle nach Anspruch 1, wobei eine Breite der Solarzelle (51) im Bereich von 182 mm bis 210 mm und eine Länge der Solarzelle (51) im Bereich von 180 mm bis 220 mm liegt.
Solarzelle nach Anspruch 1, wobei die Solarzelle (51) zwei halbgeschnittene Solarzellen umfasst, wobei die zwei halbgeschnittenen Solarzellen symmetrisch um eine Mittellinie der Solarzelle (51) sind, die sich entlang der Breitenrichtung der Solarzelle (51) erstreckt.
Solarzelle nach Anspruch 1, wobei die Anzahl der Stromschienen (2) zwischen 13 und 16 liegt.
Solarzelle nach Anspruch 1, wobei das Siliziumsubstrat (1) einen abgeschrägten Bogen aufweist und der abgeschrägte Bogen eine Bogenlänge von 0,5 mm bis 6 mm hat.
Solarzelle nach Anspruch 1, wobei das Siliziumsubstrat (1) einen abgeschrägten Bogen und einen zentralen Winkel von 0,3° bis 3° aufweist.
Photovoltaikmodul, das Folgendes umfassend: eine erste Abdeckplatte (3), ein erstes Dichtungsmittel (4), eine Solarzellenschicht (5), ein zweites Dichtungsmittel (6) und eine zweite Abdeckplatte (7), die entlang einer Dickenrichtung aufeinanderfolgend angeordnet sind, wobei die Solarzellenschicht (5) ein Solarzellenarray mit einer Vielzahl von Solarzellen (51) umfasst, und die Vielzahl von Solarzellen (51) so konfiguriert ist, dass sie zu halbgeschnittenen Solarzellen verarbeitet werden, wobei eine Solarzelle der Vielzahl von Solarzellen (51) umfasst: ein Siliziumsubstrat (1) in rechteckiger Form; und 13 bis 20 Stromschienen (2), die auf dem Siliziumsubstrat (1) angeordnet sind, wobei sich die Stromschienen (2) entlang einer Längsrichtung der Solarzelle (51) erstrecken und entlang einer Breitenrichtung der Solarzelle (51) in einem gleichen Abstand von a Millimeter aufeinanderfolgend angeordnet sind, wobei das Siliziumsubstrat (1) eine erste Kante und eine zweite Kante umfasst, die der ersten Kante in der Breitenrichtung der Solarzelle (51) gegenüberliegt, und ein Abstand zwischen der ersten Kante des Siliziumsubstrats (1) und einer äußersten Stromschiene (2) der Stromschienen (2) neben der ersten Kante b mm beträgt, wobei a-1≤2b≤a+1.
Photovoltaikmodul nach Anspruch 10, wobei eine Breite des Photovoltaikmoduls im Bereich von 1130 mm bis 1138 mm und eine Länge des Photovoltaikmoduls im Bereich von 2380 mm bis 2384 mm liegt.
Photovoltaikmodul nach Anspruch 11, wobei 4 bis 6 Solarzellen (51) der Vielzahl von Solarzellen (51) entlang einer Breitenrichtung des Photovoltaikmoduls angeordnet sind und 8 bis 14 Solarzellen (51) der Vielzahl von Solarzellen (51) entlang einer Längsrichtung des Photovoltaikmoduls angeordnet sind.