本實(shí)用新型涉及太陽能電池領(lǐng)域，尤其涉及一種P型PERC雙面太陽能電池；本實(shí)用新型還涉及一種P型PERC雙面太陽能電池、組件和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

晶硅太陽能電池是一種有效吸收太陽輻射能，利用光生伏打效應(yīng)把光能轉(zhuǎn)換成電能的器件，當(dāng)太陽光照在半導(dǎo)體P-N結(jié)上，形成新的空穴-電子對(duì)，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。

傳統(tǒng)晶硅太陽能電池基本上只采用正面鈍化技術(shù)，在硅片正面用PECVD的方式沉積一層氮化硅膜，降低少子在前表面的復(fù)合速率，可以大幅度提升晶硅電池的開路電壓和短路電流，從而提升晶硅太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

隨著對(duì)晶硅電池的光電轉(zhuǎn)換效率的要求越來越高，人們開始研究PERC背鈍化太陽電池技術(shù)。目前業(yè)界主流廠家的焦點(diǎn)集中在單面PERC太陽能電池的量產(chǎn)，而P型PERC雙面太陽能電池，由于光電轉(zhuǎn)換效率高，同時(shí)雙面吸收太陽光，發(fā)電量更高，在實(shí)際應(yīng)用中具有更大的使用價(jià)值。但是，目前P型PERC雙面太陽能電池也僅僅是一些研究機(jī)構(gòu)在實(shí)驗(yàn)室做的研究，如何將P型PERC雙面太陽能電池的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化從而適應(yīng)大批量生產(chǎn)，有待本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)一步探討和研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種P型PERC雙面太陽能電池，可雙面吸收太陽光，擴(kuò)大太陽能電池的應(yīng)用范圍和提高光電轉(zhuǎn)換效率。

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種P型PERC雙面太陽能電池、組件和系統(tǒng)，可雙面吸收太陽光，擴(kuò)大太陽能電池的應(yīng)用范圍和提高光電轉(zhuǎn)換效率。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種P型PERC雙面太陽能電池，包括背銀主柵、鋁柵線、鋁柵外框、背面氮化硅膜、背面氧化鋁膜、P型硅、N型發(fā)射極、正面氮化硅膜和正銀電極；所述背面氮化硅膜、背面氧化鋁膜、P型硅、N型發(fā)射極、正面氮化硅膜和正銀電極從下至上依次層疊連接；

所述背面氮化硅膜和背面氧化鋁膜設(shè)有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，所述鋁柵線通過激光開槽區(qū)與P型硅相連；所述鋁柵線與背銀主柵垂直連接；

所述鋁柵外框?yàn)樗姆竭吙?，鋁柵外框分別與鋁柵線和背銀主柵連接。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，當(dāng)每個(gè)激光開槽區(qū)內(nèi)設(shè)置2組或2組以上激光開槽單元時(shí)，各組激光開槽單元平行設(shè)置，相鄰兩組激光開槽單元之間的間距為5-480μm。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，在背面氮化硅膜和背面氧化鋁膜對(duì)應(yīng)鋁柵外框的位置還設(shè)有鋁框開槽區(qū)，所述鋁柵外框通過鋁框開槽區(qū)與P型硅相連。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，每組激光開槽單元包括至少1個(gè)激光開槽單元，激光開槽單元的圖案為圓形、橢圓形、三角形、四邊形、五邊形、六邊形、十字形或星形。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，每組激光開槽單元包括一個(gè)圖案為條狀長方形的激光開槽單元。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，同組激光開槽單元沿鋁柵線延伸方向間隔式排布，相鄰兩個(gè)激光開槽單元的間隔距離為0.01-50mm。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述激光開槽區(qū)的寬度為10-500μm；鋁柵線的寬度為30-550μm；背銀主柵的寬度為0.5-5mm；所述鋁柵外框的每條邊框的寬度為30-1000μm；所述鋁柵線的根數(shù)為30-500條；所述背銀主柵的根數(shù)為2-8條。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述背銀主柵為連續(xù)直柵；或所述背銀主柵呈間隔分段設(shè)置；或所述背銀主柵呈間隔分段設(shè)置，各相鄰分段間通過連通區(qū)域連接。

相應(yīng)地，本實(shí)用新型還提供一種PERC雙面太陽能電池組件，包括PERC太陽能電池和封裝材料，所述PERC太陽能電池是本實(shí)用新型所述的P型PERC雙面太陽能電池。

相應(yīng)地，本實(shí)用新型還提供一種PERC太陽能系統(tǒng)，包括PERC太陽能電池，所述PERC太陽能電池是本實(shí)用新型所述的P型PERC雙面太陽能電池。

實(shí)施本實(shí)用新型實(shí)施例，具有如下有益效果：

本實(shí)用新型所述P型PERC雙面太陽能電池在電池背面設(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。本實(shí)用新型在硅片背面還設(shè)有鋁柵外框，解決鋁柵線斷柵造成的EL測(cè)試斷柵和光電轉(zhuǎn)換效率低的問題。制作本實(shí)用新型所述P型PERC雙面太陽能電池，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)大太陽能電池的應(yīng)用范圍和提高光電轉(zhuǎn)換效率。

采用所述P型PERC雙面太陽能電池、組件和系統(tǒng)同樣具有上述優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型一種P型PERC雙面太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型一種P型PERC雙面太陽能電池的又一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型一種P型PERC雙面太陽能電池的另一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型一種P型PERC雙面太陽能電池的另一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型一種P型PERC雙面太陽能電池的激光開槽區(qū)第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實(shí)用新型一種P型PERC雙面太陽能電池的激光開槽區(qū)第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本實(shí)用新型一種P型PERC雙面太陽能電池的激光開槽區(qū)第三實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本實(shí)用新型一種P型PERC雙面太陽能電池的激光開槽區(qū)第四實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本實(shí)用新型一種P型PERC雙面太陽能電池的激光開槽區(qū)第五實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是本實(shí)用新型一種P型PERC雙面太陽能電池的激光開槽區(qū)第六實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是本實(shí)用新型一種P型PERC雙面太陽能電池的激光開槽區(qū)第七實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

現(xiàn)有的單面太陽能電池在電池的背面設(shè)有全鋁背電場(chǎng)覆蓋在硅片的整個(gè)背面，全鋁背電場(chǎng)的作用是提高了開路電壓Voc和短路電流Jsc，迫使少數(shù)載流子遠(yuǎn)離表面，少數(shù)載流子復(fù)合率降低，從而整體上提高電池效率。然而，由于全鋁背電場(chǎng)不透光，因此，具有全鋁背電場(chǎng)的太陽能電池背面無法吸收光能，只能正面吸收光能，電池的綜合光電轉(zhuǎn)換效率難以大幅度的提高。

針對(duì)上述技術(shù)問題，如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種P型PERC雙面太陽能電池，包括背銀主柵1、鋁柵線2、鋁柵外框10、背面氮化硅膜3、背面氧化鋁膜4、P型硅5、N型發(fā)射極6、正面氮化硅膜7和正銀電極8；所述背面氮化硅膜3、背面氧化鋁膜4、P型硅5、N型發(fā)射極6、正面氮化硅膜7和正銀電極8從下至上依次層疊連接；

所述背面氮化硅膜3和背面氧化鋁膜4經(jīng)過激光開槽后形成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9，所述鋁柵線2通過激光開槽區(qū)與P型硅5相連；所述鋁柵線2與背銀主柵1垂直連接；

所述鋁柵外框10為四方邊框，鋁柵外框10分別與鋁柵線2和背銀主柵1連接。

本實(shí)用新型對(duì)現(xiàn)有的單面PERC太陽能電池進(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)，而鋁柵線2印刷在這些平行設(shè)置的激光開槽區(qū)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。所述鋁柵線2可以是直線，也可以是曲線形、弧形、波浪形、折線形等，激光開槽區(qū)形狀與鋁柵線2對(duì)應(yīng)，其實(shí)施方式并不局限于本實(shí)用新型所舉實(shí)施例。

如圖2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)，印刷鋁漿形成鋁柵線2時(shí)，鋁漿填充至激光開槽區(qū)，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，本實(shí)用新型所述鋁柵線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)大太陽能電池的應(yīng)用范圍和提高光電轉(zhuǎn)換效率。

需要說明的是，在印刷過程中，由于鋁漿的粘度較大，網(wǎng)版的線寬又比較窄，會(huì)偶爾出現(xiàn)鋁柵線2斷柵的情況。鋁柵線2斷柵會(huì)導(dǎo)致EL測(cè)試的圖像出現(xiàn)黑色斷柵，同時(shí)，鋁柵線2斷柵還會(huì)影響電池的光電轉(zhuǎn)換效率，不利于提升電池品質(zhì)和性能。為此，本實(shí)用新型背面電極還設(shè)有鋁柵外框10，鋁柵外框10所采用的鋁漿與鋁柵線2的相同。由于其形狀為四方邊框，既能與水平方向上的鋁柵線2連接，也能與豎直方向上的背銀主柵1連接。當(dāng)鋁柵線2出現(xiàn)斷柵無法將電子傳輸?shù)奖炽y主柵1時(shí)，電子可通過鋁柵外框10傳輸?shù)狡渌X柵線2和背銀主柵1上，解決鋁柵線2斷柵造成的EL測(cè)試斷柵和光電轉(zhuǎn)換效率低的問題。

采用激光開槽技術(shù)在背面氮化硅膜和背面氧化鋁膜對(duì)應(yīng)鋁柵外框10的位置還設(shè)有鋁框開槽區(qū)，所述鋁柵外框10通過鋁框開槽區(qū)與P型硅相連。需要說明的是，本實(shí)用新型還可以在硅片背面對(duì)應(yīng)鋁柵外框10的位置開設(shè)激光開槽區(qū)，可視實(shí)際情況而定是否設(shè)置該鋁框開槽區(qū)。

本實(shí)用新型所述背銀主柵1除了如圖2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3所示。也可以呈間隔分段設(shè)置，且各相鄰分段間通過連通區(qū)域連接，如圖4所示。所述背銀主柵1的寬度為0.5-5mm；所述背銀主柵1的根數(shù)為2-8條。連通區(qū)域可以是三角形、四邊形、五邊形、圓形、弧形或以上幾種圖形的組合，連通區(qū)域至少1個(gè)，連通區(qū)域的寬度為0.01-4.5mm。所述背銀主柵1的寬度為0.5-5mm；所述背銀主柵1的根數(shù)為2-8條。

需要說明的是，當(dāng)每個(gè)激光開槽區(qū)內(nèi)設(shè)置2組或2組以上激光開槽單元9時(shí)，各組激光開槽單元9平行設(shè)置，相鄰兩組激光開槽單元9之間的間距為5-480μm。

每組激光開槽單元9包括至少1個(gè)激光開槽單元9，激光開槽單元9的圖案為圓形、橢圓形、三角形、四邊形、五邊形、六邊形、十字形或星形。

下面通過具體實(shí)例進(jìn)一步說明：

1.每個(gè)激光開槽區(qū)的激光開槽單元9的圖案相同的情況：

1.1同組激光開槽單元9圖案相同

1.1.1如圖5，每個(gè)激光開槽區(qū)設(shè)有1組激光開槽單元9，激光開槽單元9為連續(xù)的條狀長方形，激光開槽單元9的長度與鋁柵線長度相同；或激光開槽單元9的長度比鋁柵線長度短0.01-5mm；或激光開槽單元9的長度比鋁柵線長度長0.01-5mm。

1.1.2如圖6，每個(gè)激光開槽區(qū)設(shè)有2組或2組以上激光開槽單元9（圖中示例為3組），激光開槽單元9為連續(xù)的條狀長方形，激光開槽單元9的長度與鋁柵線長度相同；或激光開槽單元9的長度比鋁柵線長度短0.01-5mm；或激光開槽單元9的長度比鋁柵線長度長0.01-5mm。

1.1.3如圖7，每個(gè)激光開槽區(qū)設(shè)有1組激光開槽單元9，激光開槽單元9沿鋁柵線延伸方向間隔式排列，同組激光開槽單元9圖案可為圓形、橢圓形、三角形、四邊形、五邊形、六邊形、十字形或星形，圖中示例為長方形。

1.1.4如圖8，每個(gè)激光開槽區(qū)設(shè)有2組或2組以上激光開槽單元9（圖中示例為3組），各組激光開槽單元平行設(shè)置，相鄰兩組激光開槽單元之間的間距為5-480μm。激光開槽單元9按間隔式排列，激光開槽單元9圖案可為圓形、橢圓形、三角形、四邊形、五邊形、六邊形、十字形或星形，圖中示例為長方形。

1.2同組激光開槽單元9圖案不相同

1.2.1如圖9，每個(gè)激光開槽區(qū)設(shè)有1組激光開槽單元9，激光開槽單元9按間隔式排列，激光開槽單元9圖案可為圓形、橢圓形、三角形、四邊形、五邊形、六邊形、十字形或星形，激光開槽單元9圖案不完全相同。

1.2.2如圖10，每個(gè)激光開槽區(qū)設(shè)有2組或2組以上激光開槽單元9，激光開槽單元9沿鋁柵線延伸方向間隔式排列，激光開槽單元9圖案可為連續(xù)長線段、圓形、橢圓形、三角形、四邊形、五邊形、六邊形、十字形或星形，不同組激光開槽單元9中的激光開槽單元9排列部分不同或全部不同，圖中示例為不同組激光開槽單元9全部不同的情況。

2.不同激光開槽區(qū)的激光開槽單元9的圖案不完全相同的情況：

上述圖5-圖10中取單個(gè)激光開槽區(qū)進(jìn)行組合，如圖11，或者除激光開槽單元9為連續(xù)的長線段情況外，1.1.1-1.1.4以及1.2.1-1.2.2情況中以其中一種情況對(duì)不同激光開槽區(qū)進(jìn)行不同的排列。

需要說明的是，上面不同情況下激光開槽區(qū)之間的間隔距離可以相同，也可不同。同組激光開槽單元9的相鄰兩個(gè)激光開槽單元9的間隔距離為0.01-50mm，同組激光開槽單元9之間的間隔距離可以相同，也可不同。

本實(shí)用新型所述激光開槽區(qū)的寬度為10-500μm；位于激光開槽區(qū)下方的鋁柵線2的寬度大于激光開槽區(qū)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)寬度選擇較小數(shù)值如40μm，可將多組激光開槽區(qū)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。

綜上，本實(shí)用新型所述P型PERC雙面太陽能電池改變?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。制作本實(shí)用新型所述P型PERC雙面太陽能電池，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)大太陽能電池的應(yīng)用范圍和提高光電轉(zhuǎn)換效率。

相應(yīng)的，本實(shí)用新型還公開一種P型PERC雙面太陽能電池組件，包括P型PERC雙面太陽能電池和封裝材料，所述PERC太陽能電池是上述任一的P型PERC雙面太陽能電池。具體的，作為P型PERC雙面太陽能電池組件的一實(shí)施例，其由上至下依次連接的高透鋼化玻璃、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、PERC太陽能電池、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA和高透鋼化玻璃組成。

相應(yīng)的，本實(shí)用新型還公開一種P型PERC雙面太陽能系統(tǒng)，包括P型PERC雙面太陽能電池，所述PERC太陽能電池是上述任一的P型PERC雙面太陽能電池。作為PERC太陽能系統(tǒng)的一優(yōu)選實(shí)施例，包括PERC太陽能電池、蓄電池組，充放電控制器逆變器，交流配電柜和太陽跟蹤控制系統(tǒng)。其中，PERC太陽能系統(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。

需要說明的是，PERC太陽能電池組件、PERC太陽能系統(tǒng)中，除了P型PERC雙面太陽能電池之外的部件，參照現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)即可。

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