[实用新型]一种太阳电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种高效利用外延片的新概念太阳电池及其设计样式。 

背景技术

如图1所示，外延片1包括衬底片和形成在所述衬底片表面的外延层，外延片1是制造太阳电池的基材，外延片的形状为圆形，通过在外延片上进行栅线和电极制作、镀膜、光刻、腐蚀等工序完成太阳电池工作区2制造；再切割成特定尺寸的太阳电池。太阳电池为带一个缺角的矩形。在一片圆形的外延片上切割矩形太阳电池通常会剩余超过30%外延片面积的边角料3。这些不规则的边角料3一般作为废弃物处理，造成巨大浪费，特别是对于一些效率高而价格昂贵的外延片，如砷化镓外延片等。 

申请号为200920083094.8的专利申请提出了一种针对晶体硅太阳电池碎片，进行切割处理并拼接再利用的方法。所述专利申请基于晶体硅太阳电池碎片再利用，是降本增效的一种被动方法，受太阳电池碎裂情况的限制而导致产品规格无法统一。 

实用新型内容

本实用新型解决的问题是现有太阳电池对外延片浪费严重；为解决所述问题，本实用新型提供一种太阳电池。 

本实用新型提供的太阳电池包括：衬底片、形成于所述衬底片表面的太阳电池工作区，所述衬底片的形状为切除相对两个弧面的圆形。 

进一步，所述太阳电池工作区包括：沉积于衬底片表面的外延层，以及形成于外延层表面的金属栅线。 

进一步，所述金属栅线包括平行于弧形底边的横向栅线，和垂直于所述横向栅线的纵向栅线，所述横向栅线和纵向栅线相互连通。 

进一步，还包括：菱形栅线，所述菱形栅线与横向栅线、纵向栅线相互连通。 

进一步，还包括：腐蚀所述外延层外圈和外延片外圈，形成的腐蚀圈，所述的腐蚀圈不导电。 

进一步，还包括：在外延片上通过刻蚀工艺形成绝缘区，所述绝缘区将所述太阳电池工作区分为第一工作区和第二工作区；所述第一工作区和第二工作区相互独立、通过导线连通。 

本实用新型具有以下显著优点：（1） 本实用新型通过利用外延片边缘材料制作新概念太阳电池，充分利用了外延片面积，外延片利用率提高到92%；（2） 本实用新型仅需对生产工艺流程稍作优化，不增加生产工艺流程和生产成本，实现了太阳电池生产中的降本增效。 

附图说明

图1 现有太阳电池的结构示意图； 

图2A、图2B、图2C分别为本实用新型第一实施例所提供的太阳电池的结构示意图；

图3为本实用新型第二实施例所提供的太阳电池的结构示意图；

图4为本实用新型所提供的太阳电池组成的微小卫星太阳电池阵或地面高效光伏模块示意图。

具体实施方式

    下文中，结合附图和实施例对本实用新型作进一步阐述。 

下文中，以4英寸外延片为例，结合附图和实施实例对本实用新型作进一步阐述。以下实施实例仅为表达本实用新型的思想和方法，本实用新型包括以下实施例，但不局限于以下实施例。 

第一实施例： 

参考图2A-图2C，图2 A、图2B、图2C分别为本实用新型第一实施例所提供的太阳电池的结构示意图。所述太阳电池包括：形成于所述衬底片表面的太阳电池工作区4，所述衬底片的形状为切除相对两个弧面的圆形（附图中弧面没有切除）。所述太阳电池工作区4包括：沉积于衬底片表面的外延层，以及形成于所述外延层表面的金属栅线。所述金属栅线包括平行于弧形底边的横向栅线，和垂直于所述横向栅线的纵向栅线，所述横向栅线和纵向栅线相互连通。

在图2C所示的实例中还包括：菱形栅线，所述菱形栅线与横向栅线、纵向栅线相互连通;图2C所示的栅线图形兼顾了少数载流子效率和断栅造成的影响，为最佳设计结构。其中图2A栅线图形为常规的直竖结构，栅线收集效率较低，图2B栅线图形与2A类似，但因为纵向栅线比较密集，所以断栅造成的影响较大。 

为了避免短路，在形成外延层后，采用腐蚀工艺，在外延层外圈和外延片外圈形成一圈腐蚀圈5，以避免短路。在形成金属栅线和电极后，通过划片制作成两边平整，两边弧形的太阳电池，根据需要，太阳电池栅线图形可以设计成不同形状。 

第二实施例： 

参考图3，第二实施例与第一实施例的区别为，在第二实施例中，利用腐蚀工艺在外延片上通过刻蚀工艺形成绝缘区7，所述绝缘区7将所述太阳电池工作区4分为第一工作区和第二工作区；所述第一工作区和第二工作区构成两个独立的太阳电池。所述第一工作区和第二工作区由导线6通过焊接连通，提高工作电压。

综上所述，本实用新型所涉及的太阳电池在充分利用外延片边缘材料的基础上制造而成，通过这种利用外延片边缘材料的方法，可以提高外延片的利用率，而不增加太阳电池的工艺流程和生产成本，实现了降本增效。利用本实用新型制造太阳电池的光伏组件更适合于未来微小卫星，图4为本实用新型所提供的太阳电池组成的微小卫星太阳电池阵或地面高效光伏模块的示意图。