一種太陽電池的制造方法
【專利摘要】一種太陽電池的制造方法，包括：提供外延片，所述外延片包括主太陽電池區(qū)域及位于所述主太陽電池區(qū)域外的邊角區(qū)域；在所述邊角區(qū)域形成副太陽電池區(qū)域。本發(fā)明通過在太陽電池外延片邊角區(qū)域同時或依次進(jìn)行電極蒸鍍、鍍膜、劃片等工藝制造不同規(guī)格的太陽電池，實現(xiàn)外延片的高效利用，而對太陽電池的制造工藝流程和產(chǎn)能沒有影響，而且外延片邊角區(qū)域形成的太陽電池具有和主太陽區(qū)域形成的太陽電池相近的電性能。
【專利說明】一種太陽電池的制造方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及光伏發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種太陽電池的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0003]太陽電池是一種利用光生伏打效應(yīng)，將光能轉(zhuǎn)換成電能的器件，又稱為光伏器件，主要有單晶硅電池和砷化鎵電池等?？臻g航天器用單晶硅太陽電池的基本材料為純度達(dá)
0.999999、電阻率在10歐.厘米以上的P型單晶硅，包括p_n結(jié)、電極和減反射膜等部分，受光照面加透光蓋片(如石英或滲鈰玻璃)保護(hù)，防止電池受空間范愛倫帶內(nèi)高能電子和質(zhì)子的輻射損傷。外延片是在砷化鎵太陽電池生產(chǎn)過程中，進(jìn)行了砷化鎵層外延生長后的半成品，后邊只需在外延片上進(jìn)行柵線制作、電極制作、鍍膜和劃片等器件工序就可完成太陽電池生產(chǎn)。
[0004]如圖1所示，為外延片、常規(guī)太陽電池和邊角區(qū)域示意圖。其中外延片I是制造太陽電池的基材，外延片的形狀為圓形，通過在外延片上進(jìn)行制造電極、鍍膜、劃片等工序完成太陽電池制造。其中，位于所述外延片I中間的為太陽電池2，所述太陽電池2—般為矩形，并且所述太陽電池一般帶有一個缺角。
[0005]通常地，在一片圓形的外延片I上切割矩形太陽電池2通常會剩余超過30%外延片面積的邊角3。這些不規(guī)則的邊角3—般作為廢棄物處理，造成巨大浪費，特別是對于一些效率高而價格昂貴的外延片，如砷化鎵外延片等。
[0006]專利申請?zhí)枮?00920083094.8的專利申請?zhí)岢隽艘环N針對晶體硅太陽電池碎片進(jìn)行切割處理并拼接再利用的方法。上述實用新型基于晶體硅太陽電池碎片再利用，是降本增效的一種被動方法，并且受太陽電池碎裂情況的限制而導(dǎo)致產(chǎn)品規(guī)格無法統(tǒng)一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明解決的問題是現(xiàn)有太陽電池生產(chǎn)中存在的外延片利用率低，大量邊角廢棄的問題。
[0008]為解決所述問題，本發(fā)明提供一種太陽電池的制造方法，包括:提供外延片，所述外延片包括主太陽電池區(qū)域及位于所述主太陽電池區(qū)域外的邊角區(qū)域；在所述邊角區(qū)域形成副太陽電池區(qū)域?？蛇x的，通過太陽電池的制造工藝流程，同時或依次形成所述主太陽電池區(qū)域和副太陽電池區(qū)域。
[0009]可選的，所述制造工藝流程包括:柵線制造、電極制造和鍍膜。
[0010]可選的，提供太陽電池尺寸需求，并根據(jù)所述尺寸需要，將形成在所述外延片邊角區(qū)域的副太陽電池區(qū)域劃片，形成若干數(shù)目的太陽電池4。
[0011]可選的，所述太陽電池的形狀為三角形、梯形或者圓形。
[0012] 可選的，所述外延片區(qū)域具有光電轉(zhuǎn)換能力。[0013]可選的，還包括通過所述主太陽電池區(qū)域和副太陽電池區(qū)域?qū)?yīng)形成的太陽電池形成太陽電池陣，以應(yīng)用于空間飛行器或者地面光伏模塊?？蛇x的，所述主太陽電池區(qū)域形成的太陽電池為矩形，對應(yīng)尺寸為30_X 40mm、40_X 60mm、40_X 80_或者80_X 80mm。
[0014]可選的，所述主電池區(qū)域為位于所述外延片內(nèi)的最大內(nèi)切矩形區(qū)域，所述副電池區(qū)域形成在所述主電池區(qū)域外的外延片區(qū)域。
[0015]可選的，所述外延片為圓形。
[0016]本發(fā)明通過采用正常太陽電池生產(chǎn)中的邊角區(qū)域制造太陽電池，充分利用了外延片面積，外延片利用率提高20%以上。
[0017]進(jìn)一步地，本發(fā)明是對現(xiàn)有工藝流程的改進(jìn)，不增加生產(chǎn)工藝流程和生產(chǎn)成本，進(jìn)行“廢物”利用，實現(xiàn)了太陽電池生產(chǎn)中的降本增效。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的外延片結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明一個實施例形成的太陽電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明又一個實施例形成的太陽電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4 A為應(yīng)用本發(fā)明一個實施例形成的太陽電池對應(yīng)形成的微小衛(wèi)星太陽電池陣結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4 B為應(yīng)用本發(fā)明一個實施例形成的太陽電池對應(yīng)形成的光伏組件應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]現(xiàn)有的太陽電池的制造工藝中存在外延片利用率低，大量邊角廢棄的問題。
[0020]為解決所述問題，本發(fā)明提供一種太陽電池的制造方法，包括:提供外延片，所述外延片包括主太陽電池區(qū)域及位于所述主太陽電池區(qū)域外的邊角區(qū)域；在所述邊角區(qū)域形成副太陽電池區(qū)域。其中，所述外延片區(qū)域除所述主太陽電池區(qū)域外，具有光電轉(zhuǎn)換能力。
[0021]常用的外延片一般為圓形或者近似圓形，進(jìn)一步地，所述外延片還可以為其他形狀，如矩形或其他不規(guī)則形狀。
[0022]具體地，通過太陽電池的制造工藝流程，同時或依次形成所述主太陽電池區(qū)域和副太陽電池區(qū)域。若通過同一道流程工藝形成所述主太陽電池區(qū)域和副太陽電池區(qū)域，則更進(jìn)一步降低了制造成本，提高了制造效率。
[0023]所述主電池區(qū)域為位于所述外延片內(nèi)的最大內(nèi)切矩形區(qū)域，所述副電池區(qū)域形成在所述主電池區(qū)域外的外延片區(qū)域。
[0024]進(jìn)一步地，所述制造工藝流程包括:柵線制造、電極制造和鍍膜。即包括在所述外延片上形成太陽電池對應(yīng)的柵極及電極，并對所述太陽電池進(jìn)行鍍膜。
[0025]提供太陽電池尺寸需求，并根據(jù)所述尺寸需要，將形成在所述外延片邊角區(qū)域的副太陽電池區(qū)域劃片，形成若干數(shù)目的太陽電池。其中，所述副太陽電池區(qū)域上劃分形成的太陽電池的形狀為三角形、梯形或者圓弧形。
[0026]對應(yīng)的，在所述主電池區(qū)域形成的太陽電池為矩形，對應(yīng)尺寸為 30mmX 40mm.40mmX 60mm>40mmX 80mm 或者 80mmX 80mm。[0027]進(jìn)一步地，還包括通過所述主太陽電池區(qū)域和副太陽電池區(qū)域?qū)?yīng)形成的太陽電池形成太陽電池陣，以應(yīng)用于空間飛行器或者地面光伏模塊。
[0028]本發(fā)明通過采用正常太陽電池生產(chǎn)中的邊角區(qū)域制造太陽電池，充分利用了外延片面積，外延片利用率提高20%以上。
[0029]進(jìn)一步地，本發(fā)明是對現(xiàn)有工藝流程的改進(jìn)，不增加生產(chǎn)工藝流程和生產(chǎn)成本，進(jìn)行“廢物”利用，實現(xiàn)了太陽電池生產(chǎn)中的降本增效。
[0030]下文中，以4英寸外延片為例，結(jié)合附圖和實施實例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
[0031]以下實施實例僅僅旨在以簡化的方式表達(dá)本發(fā)明的思想和方法，本發(fā)明包括以下實施實例，但不局限于以下實施實例。
[0032]實施實例一:
如圖2所示，為本發(fā)明一個實施例形成的太陽電池的結(jié)構(gòu)示意圖。根據(jù)本發(fā)明提供的利用外延片邊角區(qū)域制造太陽電池方法，在副電池區(qū)域制造柵線和電極，并通過劃片制造成三角形、梯形或者其他形狀的小尺寸太陽電池。
[0033]具體地，圖2示出的主太陽電池區(qū)域的太陽電池尺寸為30mmX40mm太陽電池或者40mmX 60mm太陽電池，其利用邊角區(qū)域形成4個副太陽電池區(qū)域4。
[0034]實施實例二:
如圖3所示，為本發(fā)明又一個實施例形成的太陽電池的結(jié)構(gòu)示意圖。根據(jù)本發(fā)明提供的利用外延片邊角區(qū)域制造太陽電池方法，在副電池區(qū)域制造柵線和電極，并通過劃片制造成三角形、梯形或者其他形狀的小尺寸太陽電池。
[0035]具體地，圖3示出的主太陽電池區(qū)域的太陽電池尺寸為40mmX 80mm或者SOmmXSOmm太陽電池，其利用邊角區(qū)域形成4個副太陽電池區(qū)域4。
[0036]綜上所述，本發(fā)明所涉及的太陽電池由外延片邊角制造而成，通過這種利用外延片邊角的方法，可以提高外延片的利用率，而不增加太陽電池的工藝流程和生產(chǎn)成本，實現(xiàn)了降本增效。
[0037]進(jìn)一步地，如圖4 A所示為應(yīng)用本發(fā)明一個實施例形成的太陽電池對應(yīng)形成的微小衛(wèi)星太陽電池陣結(jié)構(gòu)示意圖；圖4 B所示為應(yīng)用本發(fā)明一個實施例形成的太陽電池對應(yīng)形成的微小衛(wèi)星太陽電池陣結(jié)構(gòu)示意圖。利用本發(fā)明制造太陽電池的光伏組件，對應(yīng)的制造成本較低，既可以用于空間飛行器低成本太陽電池陣，如微小衛(wèi)星平臺(參考圖4A)，也可用于地面光伏高效率光伏模塊(參考圖4B)。
[0038]本發(fā)明通過采用正常太陽電池生產(chǎn)中的邊角區(qū)域制造太陽電池，充分利用了外延片面積，外延片利用率提高20%以上。
[0039]進(jìn)一步地，本發(fā)明是對現(xiàn)有工藝流程的改進(jìn)，不增加生產(chǎn)工藝流程和生產(chǎn)成本，進(jìn)行“廢物”利用，實現(xiàn)了太陽電池生產(chǎn)中的降本增效。
[0040]本發(fā)明雖然已以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽電池的制造方法，其特征在于，提供外延片，所述外延片包括主太陽電池區(qū)域及位于所述主太陽電池區(qū)域外的邊角區(qū)域；在所述邊角區(qū)域形成副太陽電池區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽電池的制造方法，其特征在于，通過太陽電池的制造工藝流程，同時或依次形成所述主太陽電池區(qū)域和副太陽電池區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽電池的制造方法，其特征在于，所述制造工藝流程包括:柵線制造、電極制造和鍍膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽電池的制造方法，其特征在于，提供太陽電池尺寸需求，并根據(jù)所述尺寸需要，將形成在所述外延片邊角區(qū)域的副太陽電池區(qū)域劃片，形成若干數(shù)目的太陽電池。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽電池的制造方法，其特征在于，所述太陽電池的形狀為三角形、梯形或者圓弧形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽電池的制造方法，其特征在于，所述外延片區(qū)域具有光電轉(zhuǎn)換能力。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽電池的制造方法，其特征在于，所述主太陽電池區(qū)域形成的太陽電池為矩形，對應(yīng)尺寸為30_X 40mm、40_X 60mm、40_X 80_或者80_X 80mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽電池的制造方法，其特征在于，所述主電池區(qū)域為位于所述外延片內(nèi)的最大內(nèi)切矩形區(qū)域，所述副電池區(qū)域形成在所述主電池區(qū)域外的外延片區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽電池的制造方法，其特征在于，所述外延片為圓形。
【文檔編號】H01L31/18GK103928572SQ201410159638
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】黃三玻, 賈巍, 王訓(xùn)春, 陳萌炯, 蘇寶法, 王志彬, 朱亞雄, 姜德鵬, 陸劍峰 申請人:上海空間電源研究所