專利名稱：一種太陽能電池片及其太陽能電池串的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能電池片及其太陽能電池
串ο
背景技術(shù)：
隨著環(huán)保意識的不斷增強(qiáng)，人們對可再生清潔能源的關(guān)注度越來越高。太陽能作為一種儲量巨大并且完全無公害的可再生清潔能源，早在上世紀(jì)五十年代就受到人們的關(guān)注。近幾年，利用太陽能發(fā)電系統(tǒng)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能已經(jīng)逐漸被越來越多的國家所推廣。目前，太陽能發(fā)電系統(tǒng)的成本很高，但對太陽能的利用率卻很低，因此提高太陽能利用率以及降低太陽能發(fā)電系統(tǒng)的成本成為亟待解決的問題。太陽能發(fā)電系統(tǒng)的成本來自于材料、設(shè)備、人工等很多方面，但是其中最為主要的是太陽能電池片的制作安裝成本。太陽能電池片是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的重要部件，是一種利用太陽光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片；它接收太陽光能照射的面積越大，轉(zhuǎn)化的電能就越多，對太陽能的利用率也就越高。而在現(xiàn)有太陽能發(fā)電系統(tǒng)的建造過程中，太陽能電池片的反面和正面均需要進(jìn)行焊接，才能將多個太陽能電池片串接成太陽能電池串，并將太陽能電池片轉(zhuǎn)換的電能回流到電纜上， 以進(jìn)行儲存或使用；這不僅減少了太陽能電池片接收太陽光能照射的面積，而且需要耗費(fèi)投入大量的焊接片和大量的人力，因此既增加了太陽能發(fā)電系統(tǒng)的成本，又降低了太陽能利用率。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種太陽能電池片及其太陽能電池串，以避免在太陽能電池片正面進(jìn)行焊接，減少太陽能電池片焊接工作量，并且增大接收太陽光能照射的面積， 從而降低太陽能發(fā)電系統(tǒng)的成本，提升太陽能的利用率。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種太陽能電池片，包括P型硅基片1、N型擴(kuò)散硅區(qū)2、減反膜3、P側(cè)印刷電極4 和N側(cè)印刷電極5 ；P型硅基片1的上表面以及側(cè)表面覆蓋有N型擴(kuò)散硅區(qū)2 ；P型硅基片1的下表面設(shè)有P側(cè)印刷電極4，并且該P(yáng)側(cè)印刷電極4與N型擴(kuò)散硅區(qū)2之間設(shè)有縫隙；N型擴(kuò)散硅區(qū)2的上表面、側(cè)表面以及下表面設(shè)有N側(cè)印刷電極5，并且該N側(cè)印刷電極5與P型硅基片1和P側(cè)印刷電極4之間設(shè)有縫隙；位于P型硅基片1上方的N型擴(kuò)散硅區(qū)2與位于P型硅基片1上方的N側(cè)印刷電極5之間設(shè)有減反膜3。優(yōu)選地，P型硅基片1的側(cè)表面覆蓋有N型擴(kuò)散硅區(qū)2是指P型硅基片1的至少一側(cè)并且至多三側(cè)的側(cè)表面覆蓋有N型擴(kuò)散硅區(qū)2。優(yōu)選地，相應(yīng)的P型硅基片1的下表面為絨面結(jié)構(gòu)。[0013]優(yōu)選地，相應(yīng)的N型擴(kuò)散硅區(qū)2的上表面和下表面均為絨面結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，相應(yīng)的減反膜3為厚度在78nm至82nm之間的氮化硅減反膜。一種太陽能電池串，包括焊接片以及至少兩片上述技術(shù)方案中所述的太陽能電池片；所述太陽能電池片通過焊接片進(jìn)行串接，并且焊接片的一端與一塊太陽能電池片的N側(cè)印刷電極5連接，其另一端與另一塊太陽能電池片的P側(cè)印刷電極4連接。焊接片的一端與N側(cè)印刷電極5連接包括焊接片的一端與設(shè)于N型擴(kuò)散硅區(qū)2下表面的N側(cè)印刷電極5連接；焊接片的另一端與P側(cè)印刷電極4連接包括焊接片的另一端與設(shè)于P型硅基片1 下表面的P側(cè)印刷電極4連接。由上述本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的太陽能電池片及其太陽能電池串通過將N側(cè)印刷電極5的覆蓋面積擴(kuò)散到N型擴(kuò)散硅區(qū)2的下表面， 并且利用焊接片依次將設(shè)于每塊太陽能電池片背面的N側(cè)印刷電極5與其后一塊太陽能電池片的P側(cè)印刷電極4連接，就可以完成太陽能電池片的串接，因此避免了在太陽能電池片正面進(jìn)行焊接，不僅增大了接收太陽光能照射的面積，而且減少了太陽能電池片焊接工作量，從而降低太陽能發(fā)電系統(tǒng)的成本，提升太陽能的利用率。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的太陽能電池片的結(jié)構(gòu)示意圖一；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的太陽能電池片的結(jié)構(gòu)示意圖二 ；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的太陽能電池串的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。首先，需要說明的是，本申請文件中所述的P型硅基片是一種P型半導(dǎo)體(其中的 P是positive的簡寫，譯為正的、陽性的)，該P(yáng)型半導(dǎo)體由單晶硅通過特殊工藝摻入少量的三價元素組成并會在半導(dǎo)體內(nèi)部形成帶正電的空穴；所述的N型擴(kuò)散硅區(qū)2是一種N型半導(dǎo)體(其中的N是negative的簡寫，譯為負(fù)的、陰性的)，該N型半導(dǎo)體由單晶硅通過特殊工藝摻入少量的五價元素組成并會在半導(dǎo)體內(nèi)部形成帶負(fù)電的自由電子；具體的關(guān)于P 型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體的技術(shù)可以參將現(xiàn)有技術(shù)中的PN結(jié)。下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的太陽能電池片作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。[0027]如圖1和圖2所示，一種太陽能電池片，其具體實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)可以包括P型硅基片1、 N型擴(kuò)散硅區(qū)2、減反膜3、P側(cè)印刷電極4和N側(cè)印刷電極5 ；若以太陽能電池片接受陽光照射的一方作為上方，則P型硅基片1的上表面以及側(cè)表面覆蓋有N型擴(kuò)散硅區(qū)2 ；P型硅基片1的下表面設(shè)有P側(cè)印刷電極4，并且該P(yáng)側(cè)印刷電極4與N型擴(kuò)散硅區(qū)2之間設(shè)有縫隙；也就是說，該P(yáng)側(cè)印刷電極4不與N型擴(kuò)散硅區(qū)2相接觸；N型擴(kuò)散硅區(qū)2的上表面、側(cè)表面以及下表面設(shè)有N側(cè)印刷電極5，并且該N側(cè)印刷電極5與P型硅基片1和P側(cè)印刷電極4之間設(shè)有縫隙；也就是說，該N側(cè)印刷電極5不與P型硅基片1和P側(cè)印刷電極4相接觸；位于P型硅基片1上方的N型擴(kuò)散硅區(qū)2與位于P型硅基片1上方的N側(cè)印刷電極5之間設(shè)有減反膜3。其中，相應(yīng)的P型硅基片1的側(cè)表面覆蓋有N型擴(kuò)散硅區(qū)2是指P型硅基片1的至少一側(cè)并且至多三側(cè)的側(cè)表面覆蓋有N型擴(kuò)散硅區(qū)2，從而形成了一個PN結(jié)；具體的實(shí)現(xiàn)方法如圖2所示，先使P型硅基片1的每個側(cè)面均覆蓋有N型擴(kuò)散硅區(qū)2，然后再利用激光去邊機(jī)去除一個覆蓋有N型擴(kuò)散硅區(qū)2的側(cè)面，這樣就可以使兩片太陽能電池片通過一個焊接片的單面焊接就能便捷地實(shí)現(xiàn)串聯(lián)，不僅節(jié)省了焊接材料，而且縮小了兩個焊接片的間隔，減小了整體的體積，提高了實(shí)用性。相應(yīng)的P型硅基片1的下表面為絨面結(jié)構(gòu)(相應(yīng)的絨面結(jié)構(gòu)是指現(xiàn)有技術(shù)中的本領(lǐng)域常見的利用化學(xué)腐蝕的方法得到的倒金字塔型的腐蝕坑，主要用來增大接收陽光照射的面積，從而提高太陽光能的利用率)；相應(yīng)的N型擴(kuò)散硅區(qū)2的上表面和下表面均為絨面結(jié)構(gòu)。相應(yīng)的減反膜3為厚度在78nm至82nm之間的氮化硅減反膜，在實(shí)際應(yīng)用中最好為厚度是80的氮化硅減反膜。具體地，本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的太陽能電池片是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的光生伏特效應(yīng)原理(所述的光生伏特效應(yīng)原理是指當(dāng)太陽光照在PN結(jié)上時，PN結(jié)上形成了新的空穴_電子對，在PN結(jié)電場的作用下，空穴由N型半導(dǎo)體流向P型半導(dǎo)體，電子由P型半導(dǎo)體流向N型半導(dǎo)體，接通電路后就形成了電流)將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能，以進(jìn)行儲存和使用。由于N側(cè)印刷電極5的覆蓋面積擴(kuò)散到N型擴(kuò)散硅區(qū)2的下表面，所以焊接片只需依次將設(shè)于每塊太陽能電池片背面的N側(cè)印刷電極5與其后一塊太陽能電池片的P側(cè)印刷電極4連接，就能完成太陽能電池片的串接；這樣就避免了在太陽能電池片正面進(jìn)行焊接，所以增大了接收太陽光能夠照射到的面積，而且減少了太陽能電池片焊接工作量，從而降低太陽能發(fā)電系統(tǒng)的成本，提升太陽能的利用率。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的太陽能電池片的制作流程如下步驟101 依次利用硝酸和鹽酸對硅片(包括P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體)進(jìn)行常規(guī)清洗，然后依次用去離子水清洗5分鐘，用丙酮脫水5遍，用異丙醇清洗數(shù)遍，最后進(jìn)行烘干。步驟102 將經(jīng)過步驟101處理后的硅片放置于氫氧化鈉溶液中進(jìn)行各向異性腐蝕形成倒金字塔的絨面結(jié)構(gòu)，然后依次用去離子水、丙酮和異丙醇進(jìn)行清洗后烘干。步驟103 將經(jīng)過步驟102處理后的硅片放入高溫中擴(kuò)散，擴(kuò)散源為三氯氧磷，進(jìn)而形成擴(kuò)散后的PN結(jié)。步驟104 如圖2所示，利用激光去邊機(jī)去除經(jīng)過步驟103處理后的硅片的一個側(cè)面，即單面去邊結(jié)。步驟105 利用PECVD設(shè)備在經(jīng)過步驟104處理后的硅片上表面生長氮化硅減反膜，厚度約為80nm左右。步驟106 利用絲網(wǎng)印刷裝置將鋁漿料印刷于所述硅片的P型半導(dǎo)體(即P型硅基片1)的下表面，從而形成正電鋁電極(即P側(cè)印刷電極4)，印刷完畢后再進(jìn)行熱處理固化；在所述硅片的N型半導(dǎo)體(即N型擴(kuò)散硅區(qū)2)的上表面、下表面以及未去邊結(jié)的側(cè)表面涂覆印刷銀漿料，從而形成負(fù)電銀電極(即N側(cè)印刷電極5)，印刷完畢后再進(jìn)行熱處理固化。步驟108 合金處理；在氮?dú)饣蚱渌麣怏w氣氛保護(hù)下對所述硅片進(jìn)行熱退火處理。步驟109 利用焊接片對太陽能電池片進(jìn)行單面焊接形成太陽能電池串。需要說明的是，上述太陽能電池片的制作流程追蹤所提及的設(shè)備、藥品、原料、具體每一步驟中的加工工藝均可以按照現(xiàn)有技術(shù)中的本領(lǐng)域公知的技術(shù)方案來處理，本申請中不再贅述。如圖1、圖2和圖3所示，一種太陽能電池串，包括焊接片以及至少兩片上述技術(shù)方案中所述的太陽能電池片；所述太陽能電池片通過焊接片進(jìn)行串接，并且焊接片的一端與一塊太陽能電池片的N側(cè)印刷電極5連接，其另一端與另一塊太陽能電池片的P側(cè)印刷電極4連接。具體地，焊接片的一端與N側(cè)印刷電極5連接包括焊接片的一端與設(shè)于N型擴(kuò)散硅區(qū)2下表面的N側(cè)印刷電極5連接；焊接片的另一端與P側(cè)印刷電極4連接包括焊接片的另一端與設(shè)于P型硅基片1下表面的P側(cè)印刷電極4連接。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的太陽能電池片串的原理如下本太陽能電池串通過將N側(cè)印刷電極5的覆蓋面積擴(kuò)散到N型擴(kuò)散硅區(qū)2的下表面，并且利用焊接片依次將設(shè)于每塊太陽能電池片背面的N側(cè)印刷電極5與其后一塊太陽能電池片的P側(cè)印刷電極4連接，從而形成了相互串聯(lián)的太陽能電池串。由于避免了在太陽能電池片正面進(jìn)行焊接，所以增大了接收太陽光能夠照射到的面積，而且減少了太陽能電池片焊接工作量，從而降低太陽能發(fā)電系統(tǒng)的成本，提升太陽能的利用率?？梢?，本實(shí)用新型實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)避免了在太陽能電池片正面進(jìn)行焊接，減少了太陽能電池片焊接工作量，并且增大了接收太陽光能照射的面積，從而降低了太陽能發(fā)電系統(tǒng)的成本，提升了太陽能的利用率。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種太陽能電池片，其特征在于，包括P型硅基片(1)、N型擴(kuò)散硅區(qū)(2)、減反膜 (3)、P側(cè)印刷電極(4)和N側(cè)印刷電極(5)；P型硅基片(1)的上表面以及側(cè)表面覆蓋有N型擴(kuò)散硅區(qū)(2)；P型硅基片⑴的下表面設(shè)有P側(cè)印刷電極(4)，并且該P(yáng)側(cè)印刷電極(4)與N型擴(kuò)散硅區(qū)(2)之間設(shè)有縫隙；N型擴(kuò)散硅區(qū)(2)的上表面、側(cè)表面以及下表面設(shè)有N側(cè)印刷電極(5)，并且該N側(cè)印刷電極(5)與P型硅基片⑴和P側(cè)印刷電極⑷之間設(shè)有縫隙；位于P型硅基片(1)上方的N型擴(kuò)散硅區(qū)(2)與位于P型硅基片(1)上方的N側(cè)印刷電極(5)之間設(shè)有減反膜(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池片，其特征在于，P型硅基片⑴的側(cè)表面覆蓋有 N型擴(kuò)散硅區(qū)(2)是指P型硅基片(1)的至少一側(cè)并且至多三側(cè)的側(cè)表面覆蓋有N型擴(kuò)散硅區(qū)(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池片，其特征在于，所述的P型硅基片(1)的下表面為絨面結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池片，其特征在于，所述的N型擴(kuò)散硅區(qū)(2)的上表面和下表面均為絨面結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池片，其特征在于，所述的減反膜(3)為厚度在 78nm至82nm之間的氮化硅減反膜。
6.一種太陽能電池串，其特征在于，包括焊接片以及至少兩片上述權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的太陽能電池片；所述太陽能電池片通過焊接片進(jìn)行串接，并且焊接片的一端與一塊太陽能電池片的N 側(cè)印刷電極(5)連接，其另一端與另一塊太陽能電池片的P側(cè)印刷電極⑷連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能電池串，其特征在于，焊接片的一端與N側(cè)印刷電極(5)連接包括焊接片的一端與設(shè)于N型擴(kuò)散硅區(qū)(2)下表面的N側(cè)印刷電極(5)連接；焊接片的另一端與P側(cè)印刷電極(4)連接包括焊接片的另一端與設(shè)于P型硅基片(1) 下表面的P側(cè)印刷電極⑷連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種太陽能電池片及其太陽能電池串，其具體結(jié)構(gòu)包括P型硅基片(1)的上表面和側(cè)表面覆蓋有N型擴(kuò)散硅區(qū)(2)，其下表面設(shè)有不與N型擴(kuò)散硅區(qū)(2)相接觸的P側(cè)印刷電極(4)；N型擴(kuò)散硅區(qū)(2)的上表面、側(cè)表面以及下表面設(shè)有不與P型硅基片(1)和P側(cè)印刷電極(4)相接觸的N側(cè)印刷電極(5)；位于P型硅基片(1)上方的N型擴(kuò)散硅區(qū)(2)與N側(cè)印刷電極(5)之間設(shè)有減反膜(3)。本實(shí)用新型實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)避免了在太陽能電池片正面進(jìn)行焊接，減少了太陽能電池片焊接工作量，并且增大了接收太陽光能照射的面積，從而降低了太陽能發(fā)電系統(tǒng)的成本，提升了太陽能的利用率。
文檔編號H01L31/05GK202067803SQ20112016671
公開日2011年12月7日 申請日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者李博, 薛婷 申請人:宏大中源太陽能股份有限公司