[发明专利]一种高效太阳能光伏电池片

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光伏电池，具体是指通过光伏效应将太阳光辐射能转换成电能的一种高效太阳能光伏电池片。

背景技术

现有技术的太阳能光伏电池为在事先掺杂成p型半导体的硅片的一面上经扩散处理形成一层n型半导体，称为n型面；未作扩散处理的另一面称为p型面；n型面上通过印刷设有作为负电极的、纵横正交呈矩形格栅状的银栅线网络；在p型面上，通过印刷均布设有作为正电极的、三条相互平行的银线条，在正电极之上还印刷有一层覆盖整个p型面，用于反射透过电池片的阳光以增强光电转换效率的铝浆反光层；应用时，n型面为朝向阳光的正面，p型面为背面，由于硅片的面积是固定的，除去遮蔽阳光的银栅线网络的面积后，所剩面积即为有效光伏发电面积，而有效光伏发电面积与太阳能光伏电池的光电转换效率成正比，现有技术的太阳能光伏电池的光电转换效率为16.5％～17.2％，偏低，且难以提高；此外，现有技术的太阳能光伏电池的标准单片重量为11～13克，较重且成本高，不利于运输和应用推广，尤其不利于依靠太阳能驱动的飞行器的使用，因此，现有技术存在光电转换效率低、重量大、成本高的问题与不足。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题与不足，本发明采用由p型硅片、传导孔、n型层、栅线、正电极、负电极构成的太阳能光伏电池片，其中，p型硅片上均布设有若干由圆形通孔构成的传导孔，n型层覆盖包括传导孔孔壁在内的p型硅片的全表面称为电池原片；设电池原片的一面为正面，则另一面为背面，栅线、正电极和负电极均设置在背面，其中正电极设置在电池原片的背面的左右二边，通过蚀刻去除局部n型层与p型硅片接触连接；栅线、负电极设置在电池原片的背面与n型层接触连接；工作时正面朝向阳光的技术方案，提供一种高效太阳能光伏电池片，旨在通过将遮蔽阳光的栅线、正电极和负电极均设置在背面来增大光伏电池的有效迎光面积、通过正反两面均扩散有n型层，使正反两面均参与光电转换来提高光电转换效率；通过传导孔加强正反两面n型层的联系，以改善光伏电池的方阻的均匀性并降低电池片的重量、无需印刷铝浆反光层进一步减少重量和成本，使光伏电池达到提高光电转换效率、降低重量和成本的目的。

本发明的目的是这样实现的：一种高效太阳能光伏电池片，包括p型硅片、传导孔、n型层、栅线、正电极、负电极，其中：所述的p型硅片为事先通过掺杂制成的p型半导体的正方形的硅片，p型硅片上设有均布排列成阵列的传导孔；所述传导孔是用激光熔穿加工在p型硅片上形成的圆形通孔；在设有传导孔的p型硅片的全表面上扩散设有n型半导体的扩散层，称为n型层，其中，所述传导孔的孔壁亦覆盖有所述n型层；将设有传导孔且全表面覆盖有n型层的p型硅片称为电池原片，设，所述电池原片的一面为正面，则另一面为背面；

所述栅线、正电极和负电极均设置在所述背面上，其中，所述栅线和负电极设置在电池原片的背面与n型层接触连接；所述正电极设置在所述电池原片的背面的左右二边，通过蚀刻去除局部n型层与p型硅片接触连接；

所述的栅线为用银浆印刷在所述n型层上形成的，用于导电且相互平行的若干带状线条；

所述的正电极为用银浆印刷在p型硅片上形成的，用于导电且宽度大于所述栅线宽度的带状线条；

所述的负电极为用银浆印刷在所述n型层上形成的，用于导电且宽度大于所述栅线宽度的带状线条；负电极与所述栅线正交连接相通；

所述银浆为一种具有导电性能且固化后可焊接的印刷材料。

工作原理及有益效果

工作时，正面朝向阳光采集光能，由正电极和负电极输出电能。

本装置由于将遮蔽阳光的栅线、正电极和负电极均设置在背面，增大了光伏电池的有效迎光面积，本装置正反两面均扩散有n型层，不但入射光参与了光电转换，且透射光亦参与了光电转换，因此提高了光电转换效率，且不需要印刷铝浆反光层；由于传导孔加强了本装置正反两面n型层的联系，保证且进一步改善了光伏电池的方阻的均匀性，并降低了电池片的重量；此外，由于本装置不再需要印刷铝浆反光层来增强光电转换效率而进一步减少了电池片的重量和成本；

试验数据为，本装置的光电转换效率达到22％；重量为＜10克/标准单片。