本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，尤其涉及一種雙面太陽(yáng)能電池組件及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

太陽(yáng)能電池組件是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，其作用是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，然后將電送往蓄電池中存儲(chǔ)起來(lái)，或推動(dòng)負(fù)載工作。太陽(yáng)能電池是一種有效地吸收太陽(yáng)輻射能，利用光生伏打效應(yīng)把光能轉(zhuǎn)換成電能的器件，當(dāng)太陽(yáng)光照在半導(dǎo)體P-N結(jié)(P-N Junction)上，形成新的空穴-電子對(duì)(V-E pair)，在P-N結(jié)電場(chǎng)的作用下，空穴由N區(qū)流向P區(qū)，電子由P區(qū)流向N區(qū)，接通電路后就形成電流。

雙面太陽(yáng)能電池組件不僅吸收來(lái)自太陽(yáng)的正面直射光線，同時(shí)會(huì)吸收背面物體反射的太陽(yáng)光線。因此，對(duì)于雙面太陽(yáng)能電池組件，需考慮組件設(shè)計(jì)對(duì)整體發(fā)電功率的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種雙面太陽(yáng)能電池組件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，電池組件的發(fā)電功率大。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題還在于，提供一種太陽(yáng)能電池系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，電池組件的發(fā)電功率大。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種雙面太陽(yáng)能電池組件，包括從上到下依次層疊設(shè)置的正面鋼化玻璃、第一粘結(jié)層、太陽(yáng)能電池組、第二粘結(jié)層和背面鋼化玻璃，所述太陽(yáng)能電池組由雙面太陽(yáng)能電池串聯(lián)或并聯(lián)而成，雙面太陽(yáng)能電池之間通過(guò)焊帶焊接在一起；

所述雙面太陽(yáng)能電池包括背銀主柵、鋁柵線、背面鈍化層、P型硅、N型發(fā)射極、正面鈍化層和正銀電極，所述背面鈍化層經(jīng)過(guò)激光開槽后形成30-500個(gè)平行設(shè)置的激光開槽區(qū)，每個(gè)激光開槽區(qū)內(nèi)設(shè)置至少1組激光開槽單元；鋁柵線與激光開槽區(qū)一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述鋁柵線通過(guò)激光開槽區(qū)與P型硅相連；所述鋁柵線與背銀主柵垂直連接；

所述鋁柵線也可以是曲線形、弧形、波浪形等。

所述正面鋼化玻璃、背面鋼化玻璃上設(shè)有透光孔，所述透光孔設(shè)于雙面太陽(yáng)能電池之間的縫隙區(qū)域。

作為上述方案的優(yōu)選方式，所述雙面太陽(yáng)能電池之間的縫隙區(qū)域的尺寸為0.5-10cm，所述透光孔的尺寸小于雙面太陽(yáng)能電池之間的縫隙區(qū)域的尺寸，所述透光孔的尺寸為0.4-9cm。

作為上述方案的優(yōu)選方式，所述透光孔為圓孔、橢圓形孔、三角形孔、四邊形孔、五邊形孔或六邊形孔。

作為上述方案的優(yōu)選方式，當(dāng)每個(gè)激光開槽區(qū)內(nèi)設(shè)置至少2組激光開槽單元時(shí)，相鄰兩組平行設(shè)置的激光開槽單元之間的間距為5-300μm。

作為上述方案的優(yōu)選方式，所述激光開槽單元的圖案為線條、圓形、橢圓形、三角形、四邊形、五邊形、六邊形、十字形或星形。

作為上述方案的優(yōu)選方式，所述激光開槽單元的圖案為一條連續(xù)的直線或多個(gè)線段組成的虛線；

當(dāng)所述激光開槽單元的圖案為多個(gè)線段組成的虛線時(shí)，所述線段的長(zhǎng)度相同或不同。

作為上述方案的優(yōu)選方式，所述激光開槽區(qū)的寬度為10-500μm；位于激光開槽區(qū)下方的鋁柵線的寬度大于激光開槽區(qū)的寬度，鋁柵線的寬度為30-550μm。

作為上述方案的優(yōu)選方式，所述雙面太陽(yáng)能電池為雙面單晶太陽(yáng)能電池或雙面多晶太陽(yáng)能電池。

作為上述方案的優(yōu)選方式，所述第一粘結(jié)層、第二粘結(jié)層為乙烯-醋酸乙烯共聚物制成的粘結(jié)層；

所述框架為金屬框。

所述正面鋼化玻璃、背面鋼化玻璃為透光率大于90%的超白鋼化鍍膜玻璃。

相應(yīng)的，本發(fā)明還公開一種太陽(yáng)能電池系統(tǒng)，其包括上述的雙面太陽(yáng)能電池組件。

實(shí)施本發(fā)明，具有如下有益效果：

本發(fā)明采用設(shè)有透光孔的正背面鋼化玻璃，借助雙面太陽(yáng)能電池系統(tǒng)的反光介質(zhì)，使透過(guò)透光孔的太陽(yáng)光再反射到組件的背面，增加組件背面接受到的太陽(yáng)光能量，提高電池組背面的光電轉(zhuǎn)換效率，從而整體提升雙面太陽(yáng)能電池組件的發(fā)電量。

除了在正背面鋼化玻璃設(shè)有透光孔之外，本發(fā)明還采用特定的雙面太陽(yáng)能電池，具體是P型PERC雙面太陽(yáng)能電池，其在電池背面設(shè)有多條平行設(shè)置的鋁柵線，不僅替代現(xiàn)有單面太陽(yáng)能電池中全鋁背電場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)背面吸光的功能，還用作背銀電極中的副柵結(jié)構(gòu)用于傳導(dǎo)電子。制作本發(fā)明所述P型PERC雙面太陽(yáng)能電池，可節(jié)省銀漿和鋁漿的用量，降低生產(chǎn)成本，而且實(shí)現(xiàn)雙面吸收光能，顯著擴(kuò)大太陽(yáng)能電池的應(yīng)用范圍和提高光電轉(zhuǎn)換效率。

當(dāng)上述P型PERC雙面太陽(yáng)能電池搭配設(shè)有透光孔的正背面鋼化玻璃時(shí)，可以顯著提高太陽(yáng)能電池組件的發(fā)電量，發(fā)電量提高5%-20%。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種雙面太陽(yáng)能電池組件的主視圖；

圖2是圖1所示雙面太陽(yáng)能電池組件的俯視圖；

圖3是圖1所示雙面太陽(yáng)能電池的剖視圖；

圖4是圖3所示雙面太陽(yáng)能電池的背面結(jié)構(gòu)一實(shí)施例示意圖；

圖5是圖3所示雙面太陽(yáng)能電池的背面結(jié)構(gòu)另一實(shí)施例示意圖；

圖6是圖3所示雙面太陽(yáng)能電池的背面結(jié)構(gòu)再一實(shí)施例示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

如圖1、2所示，本發(fā)明提供一種雙面太陽(yáng)能電池組件，包括從上到下依次層疊設(shè)置的正面鋼化玻璃10、第一粘結(jié)層20、太陽(yáng)能電池組30、第二粘結(jié)層40和背面鋼化玻璃50，所述太陽(yáng)能電池組30由雙面太陽(yáng)能電池31串聯(lián)或并聯(lián)而成，雙面太陽(yáng)能電池31之間通過(guò)焊帶焊接在一起。

所述正面鋼化玻璃10、背面鋼化玻璃50上設(shè)有透光孔60，所述透光孔60設(shè)于雙面太陽(yáng)能電池31之間的縫隙區(qū)域70，可增加組件背面接收到的太陽(yáng)光能量，提高電池組背面的光電轉(zhuǎn)換效率，從而整體提升雙面太陽(yáng)能電池組件的發(fā)電量。

所述雙面太陽(yáng)能電池31之間的縫隙區(qū)域70的尺寸為0.5-10cm，所述透光孔60的尺寸小于雙面太陽(yáng)能電池之間的縫隙區(qū)域70的尺寸，所述透光孔60的尺寸為0.4-9cm。透光孔60設(shè)置的位置和尺寸，其與縫隙區(qū)域70的關(guān)系，直接關(guān)系到太陽(yáng)能電池組件的物化性能，以及背面接收到光能的程度。由于一般的光伏組件應(yīng)用于高溫高濕的沿海區(qū)域，或者日照時(shí)間非常長(zhǎng)的高原或沙漠區(qū)域，其特征都是環(huán)境較為惡劣，因此要求太陽(yáng)能電池組件具有良好的阻隔性、耐劃傷、耐UV和耐化學(xué)腐蝕性。本發(fā)明將透光孔60設(shè)于雙面太陽(yáng)能電池之間的縫隙區(qū)域70，且保證其尺寸小于縫隙區(qū)域70，可以在不影響太陽(yáng)能電池組件的物化性能的前提下（即保持良好的阻隔性、耐劃傷、耐UV和耐化學(xué)腐蝕性），增加組件背面接收到的光能，提高電池組背面的光電轉(zhuǎn)換效率，從而整體提升雙面太陽(yáng)能電池組件的發(fā)電量。

所述透光孔60優(yōu)選為圓孔、橢圓形孔、三角形孔、四邊形孔、五邊形孔或六邊形孔。需要說(shuō)明的是，所述透光孔60還可以是其他形狀，例如八邊形孔、十二邊形孔、不規(guī)則多邊形孔等，其實(shí)施方式并不局限于本發(fā)明所舉實(shí)施例。

除了在正背面鋼化玻璃設(shè)有透光孔之外，本發(fā)明還采用特定的雙面太陽(yáng)能電池。如圖3所示，所述雙面太陽(yáng)能電池31包括背銀主柵1、鋁柵線2、背面鈍化層、P型硅5、N型發(fā)射極6、正面鈍化層7和正銀電極8，其中，所述背面鈍化層包括背面氮化硅膜3、背面氧化鋁膜4，正面鈍化層7可以是正面氮化硅膜7，但不限于此。

所述背面氮化硅膜3和背面氧化鋁膜4經(jīng)過(guò)激光開槽后形成30-500組平行設(shè)置的激光開槽區(qū)9，每個(gè)激光開槽區(qū)內(nèi)設(shè)置1-50組激光開槽單元；鋁柵線2與激光開槽區(qū)9一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述鋁柵線2通過(guò)激光開槽區(qū)9與P型硅5相連；所述鋁柵線2與背銀主柵1垂直連接。

本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有的單面PERC太陽(yáng)能電池進(jìn)行改進(jìn)，不再設(shè)有全鋁背電場(chǎng)，而是將其變成許多的鋁柵線2，采用激光開槽技術(shù)在背面氮化硅膜3和背面氧化鋁膜4上開設(shè)激光開槽區(qū)9，而鋁柵線2印刷在這些平行設(shè)置的激光開槽區(qū)9上，從而能與P型硅5形成局部接觸，密集平行排布的鋁柵線2不僅能起到提高開路電壓Voc和短路電流Jsc，降低少數(shù)載流子復(fù)合率，提高電池光電轉(zhuǎn)換效率的作用，可替代現(xiàn)有單面電池結(jié)構(gòu)的全鋁背電場(chǎng)，而且鋁柵線2并未全面遮蓋硅片的背面，太陽(yáng)光可從鋁柵線2之間投射至硅片內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)硅片背面吸收光能，大幅提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

優(yōu)選地，所述鋁柵線2的根數(shù)與激光開槽區(qū)的個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)，皆為30-500條，更佳地，所述鋁柵線2的根數(shù)為80-220條。

如圖4所示為硅片背面，鋁柵線2與背銀主柵1呈垂直連接，其中背銀主柵1為連續(xù)直柵，由于背面氮化硅膜3和背面氧化鋁膜4設(shè)有激光開槽區(qū)9，印刷鋁漿形成鋁柵線2時(shí)，鋁漿填充至激光開槽區(qū)9，使得鋁柵線2與P型硅5形成局部接觸，可將電子傳輸至鋁柵線2，與鋁柵線2相交的背銀主柵1則匯集鋁柵線2上的電子，由此可知，本發(fā)明所述鋁柵線2起到提高開路電壓Voc和短路電流Jsc，降低少數(shù)載流子復(fù)合率，以及傳輸電子的作用，可替代現(xiàn)有單面太陽(yáng)能電池中全鋁背電場(chǎng)，不僅減少銀漿和鋁漿的用量，降低生產(chǎn)成本，而且實(shí)現(xiàn)雙面吸收光能，顯著擴(kuò)大太陽(yáng)能電池的應(yīng)用范圍和提高光電轉(zhuǎn)換效率。

本發(fā)明所述背銀主柵1除了如圖4所示為連續(xù)直柵的設(shè)置外，還可以呈間隔分段設(shè)置，如圖5所示。也可以呈間隔分段設(shè)置，且各相鄰分段間通過(guò)連通線連接，如圖6所示。

需要說(shuō)明的是，激光開槽區(qū)內(nèi)設(shè)置2組以上激光開槽單元，相鄰兩組平行設(shè)置的激光開槽單元之間的間距為5-300μm。

每組激光開槽單元包括至少1個(gè)激光開槽單元，所述激光開槽單元的圖案為線條、圓形、橢圓形、三角形、四邊形、五邊形、六邊形、十字形或星形。鋁柵線2可以是直線形、曲線形、波浪形、鋸齒形，但不限于此。每組激光開槽單元的排列方式也可以是直線形、曲線形、波浪形、鋸齒形，但不限于此。鋁柵線的形狀和每組激光開槽單元的排列方式相同。

優(yōu)選的，所述激光開槽單元的圖案為一條連續(xù)的直線或多個(gè)線段組成的虛線；當(dāng)所述激光開槽單元的圖案為多個(gè)線段組成的虛線時(shí)，所述線段的長(zhǎng)度相同或不同。

本發(fā)明所述激光開槽區(qū)9的寬度為10-500μm；位于激光開槽區(qū)9下方的鋁柵線2的寬度大于激光開槽區(qū)9的寬度，鋁柵線2的寬度為30-550μm。在上述鋁柵線2寬度選擇較大數(shù)值如500μm，而激光開槽區(qū)9寬度選擇較小數(shù)值如40μm，可將多組激光開槽區(qū)9并排設(shè)在同一鋁柵線2之上，保證鋁柵線2與P型硅5有足夠的接觸面積。

因此，本發(fā)明所述P型PERC雙面太陽(yáng)能電池改變?cè)O(shè)有多條平行設(shè)置的鋁柵線2，不僅替代現(xiàn)有單面太陽(yáng)能電池中全鋁背電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)背面吸光，還用于背銀電極中的副柵結(jié)構(gòu)用作傳導(dǎo)電子。制作本發(fā)明所述P型PERC雙面太陽(yáng)能電池，可節(jié)省銀漿和鋁漿的用量，降低生產(chǎn)成本，而且實(shí)現(xiàn)雙面吸收光能，顯著擴(kuò)大太陽(yáng)能電池的應(yīng)用范圍和提高光電轉(zhuǎn)換效率。

進(jìn)一步，所述雙面太陽(yáng)能電池31可以為雙面單晶太陽(yáng)能電池或雙面多晶太陽(yáng)能電池，但不限于此。

所述正面鋼化玻璃、背面鋼化玻璃為透光率大于90%的超白鋼化鍍膜玻璃，可以最大程度地使太陽(yáng)光的透射到電池上，避免太陽(yáng)光因折射和反射造成的損失，而且由于鋼化鍍膜玻璃具有很高的強(qiáng)度，因此可以更好地保護(hù)組件的內(nèi)部。

所述第一粘結(jié)層20、第二粘結(jié)層40為乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）制成的粘結(jié)層。所述第一粘結(jié)層20、第二粘結(jié)層40用來(lái)粘結(jié)固定鋼化玻璃和太陽(yáng)能電池組，乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）的耐水性好、耐腐蝕性強(qiáng)、可加工性好、且防震動(dòng)，可以保證電池組件具有較長(zhǎng)的使用壽命。

本發(fā)明組件四周采用框架80固定，所述背面鋼化玻璃50外安裝用于連接太陽(yáng)能電池組30正負(fù)極的接線盒90。其中，所述框架為金屬框，用來(lái)保護(hù)組件，起到一定的密封、支撐作用。該金屬框可以是鋁框，但不限于此。接線盒90用于連接組件與組件，提高太陽(yáng)能電站的發(fā)電功率。

相應(yīng)的，本發(fā)明還公開一種太陽(yáng)能電池系統(tǒng)，包括上述的雙面太陽(yáng)能電池組件。作為太陽(yáng)能電池系統(tǒng)的一優(yōu)選實(shí)施例，包括上述的雙面太陽(yáng)能電池組件、蓄電池組，充放電控制器逆變器，交流配電柜和太陽(yáng)跟蹤控制系統(tǒng)。其中，太陽(yáng)能電池系統(tǒng)可以設(shè)有蓄電池組、充放電控制器逆變器，也可以不設(shè)蓄電池組、充放電控制器逆變器，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置。

需要說(shuō)明的是，太陽(yáng)能電池系統(tǒng)中，除了雙面太陽(yáng)能電池組件之外的部件，參照現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)即可。

最后所應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。