一种高效N型太阳能电池及利用其制造电池组件的方法技术

本发明专利技术公开了一种高效N型太阳能电池，包括N型硅片主体，该N型硅片主体具有受光面和背光面，受光面上和背光面上均设有电极。背光面的电极为均匀布设在所述背光面上的接触点；该接触点的总面积占所述背光面总面积的0.1%‑5%，且接触点之间通过导电体连接。本发明专利技术的高效N型太阳能电池电池效率高，且银浆耗量小，成本较低。本发明专利技术的还提供了一种利用前述的高效N型太阳能电池制造电池组件的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种高效N型太阳能电池及利用其制造电池组件的方法。
技术介绍
在目前的光伏市场中，硅太阳电池的原料基本上为掺硼的p型硅，相应的生产线也是基于掺硼的p型硅设计的，生产工艺流程包括制绒、扩散、等离子刻蚀或湿刻、氮化硅沉积、丝网印刷、烧结。掺硼的p型硅得到广泛使用的主要原因是：早期的太阳电池主要用于空间应用，而p型晶体硅太阳电池在空间应用时比n型硅太阳电池更稳定；随着太阳电池逐渐用于地面应用，使用p型硅太阳电池的传统沿用了下来。现有的掺硼的p型硅太阳电池存在以下弊端：(1)p型硅中掺杂的硼在光照条件下会形成硼氧复合对，造成太阳电池转换效率的衰减；(2)p型硅中的少子是电子，其对外来杂质引起的复合敏感，导致少子寿命不高。采用n型硅制作的太阳电池则不存在上述问题：n型硅本身不含或者含极少量的硼元素，故硼氧复合对作用很弱，没有光致衰减的问题；n型硅中的少子是空穴，对外来杂质引起的复合不敏感，故少子寿命高。因此，n型硅太阳电池具有广阔发展前景。目前已商业化生产的高效n型太阳电池包括三洋公司的HIT太阳电池、Sunpower公司的IBC太阳电池和LG双面电池。然而，由于普通n型硅太阳电池需要同时在受光面和背光面设电极，即在两面同时印刷银浆，与普通太阳电池相比多了一面印刷面，因此银浆耗量增加，成本较高。另外，在常规组件制作中，电池片之间的互连往往采用串联方式。在串联连接中，电池的电流越高，组件功率在互连条上的传输损失越大。叠片连接是一种常见的串联连接方式。在叠片连接中，一块电池片的背光面与相邻电池片的受光面相接触。传统的太阳能电池在采用叠片方式进行连接时，为了在电池之间传输电流，需要在太阳能电池背面的细栅线和主栅线上再设置多条长焊带。由于传输距离长，电阻大，内阻损耗大，大部分能量以热量的形式损耗掉而非转化为电能，发电成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高效N型太阳能电池，其电池效率高，且银浆耗量小，成本较低。本专利技术的第二个目的是提供一种利用本专利技术的高效N型太阳能电池制造电池组件的方法。为达到上述的第一个专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种高效N型太阳能电池，其包括N型硅片主体，所述的N型硅片主体具有受光面和背光面，所述的受光面上和背光面上均设有电极，其特征在于：所述的背光面的电极为均匀布设在所述背光面上的接触点；所述接触点的总面积占所述背光面总面积的0.1％-5％，且所述的接触点之间通过导电体连接。本专利技术的高效N型太阳能电池采用接触点代替常规作为背光面电极的细栅线和主栅线，极大地降低了电极与背光面的接触面积，从而提升开路电压，并提高电池的效率。此外，还可以减少银浆用量，节约电池生产成本。上述的接触点可以通过常规的丝网印刷银浆或电镀银浆的方式，设于所述的背光面上。导电体连接背光面上的所有接触点并导电，以实现现有的主栅线和细栅线的功能。具体而言，所述的导电体为超宽焊带或铜板或透明导电薄膜。所述的接触点可以为圆点或长方形或三角形或其它形状的图形。本专利技术的高效N型太阳能电池可以是完整的电池也可以是切片后的小电池。在对完整的电池进行切片形成小电池后，可以将小电池叠片并制造成太阳能电池组件。优选地，所述的导电体为超宽焊带或铜板，所述的超宽焊带或铜板覆盖在整个所述的背光面上。当采用超宽焊带或铜板来焊接背光面上的接触点时，由于超宽焊带和铜板本身不透光，故其能够将太阳光反射回太阳能电池中，使太阳能电池能够二次利用反射光，从而带来太阳能电池效率的进一步增益。具体而言，所述的N型硅片主体为n型单晶硅衬底，其电阻率为1～30Ω·cm，厚度为50～300μm。优选地，所述的N型硅片主体的受光面上设置p++掺杂区或n++掺杂区或p++和p+交替的选择性发射结或n++和n+交替的选择性前场；所述的N型硅片主体的背光面上设置有n++掺杂区或p++掺杂区或n++和n+交替的选择性背场或p++和p+交替的选择性发射结；所述的受光面为制绒面或湿刻面，所述的背光面为抛光面或湿刻面或制绒面。上文所列举的是目前广泛使用的n型双面电池的前场或前发射结及背场或背发射结的结构，本领域的技术人员根据需要，还可以选择其它具有相同功能的结构。当受光面上设置的是p++掺杂区时，背光面上可以设置n++掺杂区或n++和n+交替的选择性背场；当受光面上设置p++和p+交替的选择性发射结时，背光面上可以设置n++掺杂区或n++和n+交替的选择性背场；当受光面上设置n++掺杂区时，背光面上可以设置p++掺杂区或p++和p+交替的选择性发射结；当受光面上设置的是n++和n+交替的选择性前场时，背光面上可以设置p++掺杂区或p++和p+交替的选择性发射结。上述的p++掺杂区、n++掺杂区、n++和n+交替的选择性背场、p++和p+交替的选择性发射结可以通过热扩散、离子注入和退火、掩膜和刻蚀等本领域常用的工艺方法进行制备。本专利技术还可以作以下改进：所述的N型硅片主体的受光面和背光面上同时设有减反射膜，所述的减反射膜为氧化硅减反射膜、氧化铝减反射膜和氮化硅减反射膜中的一种或几种。当受光面和背光面上同时设置减反射膜时，本专利技术的高效N型太阳能电池具有更好的钝化减反效果。在背光面上设减反射膜的情况下，接触点直接印刷在减反射膜上。除了上述列举的减反射膜外，本领域的技术人员还可以选用其它本领域常用的减反射膜。具体而言，所述受光面的电极为细栅线和主栅线。为达到上述的第二个目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种利用上述的高效N型太阳能电池制造高效电池组件的方法，其特征在于包括以下步骤：1.将所述的高效N型太阳能电池采用叠片方式连接，形成电池串；2.将所述的电池串排版形成组串，再通过汇流条进行汇流；3.将步骤2所得的组串进行叠层和层压，形成电池组件。在本专利技术的高效电池组件之中，高效N型太阳能电池之间采用叠片方式进行连接。由于本专利技术的宽焊带是直接设在接触点上，且覆盖所有接触点，所以比起传统的太阳能电池叠片而言，焊带数量少，电流传输距离短，故内阻损耗小，发电成本低。优选地，在上述步骤1采用叠片方式进行连接时，一块所述高效N型太阳能电池的背光面在长边处与另一块所述高效N型太阳能电池的受光面的长边相接触。优选地，所述的电池串包括2～960个所述的高效N型太阳能电池。有益效果：1.本专利技术的高效N型太阳能电池采用点接触来替代常规细栅线和主栅线，极大地降低了电极接触面积，从而提升开路电压，增加电池效率；2.与现有的正反两面均印刷主栅线和细栅线的传统N型太阳能电池相比，本专利技术的高效N型太阳能电池银浆耗量低，生产成本低；3.当高效N型太阳能电池的导电体采用超宽焊带或铜板时，其能将太阳光反射回电池中，二次利用反射光，从而带来太阳能电池效率的进一步增益；4.利用本专利技术的高效N型太阳能电池制成的太阳能电池组件的串联电阻低，内阻损耗小，从而进一步提升组件功率，降低发电成本。附图说明下面结合说明书附图和具体实施例，对本专利技术进行进一步的说明。图1为实施例1的高效N型太阳能电池的结构示意图；图2为实施例1的高效N型太阳能电池的剖面图；图3为图1的背面俯视图(未示出导电体)；图4为实施例2的高效N型太阳能电池的背光面俯视图(未示出导电体)；图5为实施例3的高效N型太阳能电池的背光面俯视图(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效N型太阳能电池，其包括N型硅片主体，所述的N型硅片主体具有受光面和背光面，所述的受光面上和背光面上均设有电极，其特征在于：所述的背光面的电极为均匀布设在所述背光面上的接触点；所述接触点的总面积占所述背光面总面积的0.1%‑5%，且所述的接触点之间通过导电体连接。

【技术特征摘要】
1.一种高效N型太阳能电池，其包括N型硅片主体，所述的N型硅片主体具有受光面和背光面，所述的受光面上和背光面上均设有电极，其特征在于：所述的背光面的电极为均匀布设在所述背光面上的接触点；所述接触点的总面积占所述背光面总面积的0.1%-5%，且所述的接触点之间通过导电体连接。2.根据权利要求1所述的高效N型太阳能电池，其特征在于：所述的导电体为超宽焊带或铜板或透明导电薄膜。3.根据权利要求2所述的高效N型太阳能电池，其特征在于：所述的导电体为超宽焊带或铜板，所述的超宽焊带或铜板覆盖在整个所述的背光面上。4.根据权利要求1所述的高效N型太阳能电池，其特征在于：所述的N型硅片主体为n型单晶硅衬底，其电阻率为1~30Ω•cm，厚度为50~300μm。5.根据权利要求1所述的高效N型太阳能电池，其特征在于：所述的N型硅片主体的受光面上设置p++掺杂区或n++掺杂区或p++和p+交替的选择性发射结或n++和n+交替的选择性前场；所述的N型硅片主体的背光面上设置有n++掺杂区或p++掺杂区或n++和n+交替的选择性背场或p++和p+交替的选择性发射结；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊兵，蒋秀林，徐礼，刘淑华，张峰，单伟，
申请(专利权)人：晶澳扬州太阳能科技有限公司，晶澳太阳能有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32