[实用新型]太阳能电池板、太阳能电池、太阳能电池板装置和太阳能电池装置

说明书

技术领域

本公开总体上涉及太阳能电池板的制作。更具体地，本公开涉及具有改进的功率输出效率的太阳能电池板的制作。

背景技术

化石燃料的负面环境影响和它们上升的成本已经导致对更清洁、更便宜的替代能源的紧迫需求。在不同形式的替代能源中，太阳能由于其清洁和广泛可得性而受青睐。

太阳能电池使用光伏效应将光转换成电。存在若干基本太阳能电池结构，包括单p-n结、p-i-n/n-i-p和多结。典型的单p-n结结构包括p掺杂层和n掺杂层。具有单p-n结的太阳能电池可以是同质结太阳能电池或者异质结太阳能电池。如果p掺杂层和n掺杂层二者都是由相似的材料(具有相等带隙的材料)制成，则太阳能电池被称为同质结太阳能电池。相反，异质结太阳能电池包括至少两层不同带隙的材料。p-i-n/n-i-p结构包括p掺杂层、n掺杂层以及嵌在_p层和n层之间的本征(非掺杂)半导体层(i层)。多结结构包括堆叠在彼此顶部上的不同带隙的多个单结结构。

在太阳能电池中，吸收靠近p-n结的光，从而生成载流子。载流子扩散进入p-n结并且由内建电场分离，因此产生跨器件和外部电路装置的电流。确定太阳能电池质量的重要度量标准是其能量转换效率，能量转换效率被定义为当太阳能电池被连接到电路时，在转换的功率(从吸收的光到电能)和收集的功率之间的比例。高效率太阳能电池在减少产生太阳能的成本方面是很重要的。

实际上，多个单独的太阳能电池相互连接、组装、并包装在一起以形成太阳能电池板，其能安装在支承结构上。多个太阳能电池板可随后链接在一起以形成太阳能系统以产生太阳能。根据其规模，这样的太阳能系统可以是住宅屋顶系统、商业屋顶系统、或者地面-安装应用规模系统。应注意，在这样的系统中，除了每一单独的电池的能量转换效率以外，太阳能电池板中电池之间相互电连接的方式也会决定从每个电池板可提取的总能量。由于内部电池连接会导致串联的内部电阻，外部负载仅可额外获取由太阳能电池板生成的总功率的有限百分比。

实用新型内容

本实用新型的一个实施例提供了一种太阳能电池板。所述太阳能电池板，包括：多个太阳能电池，所述太阳能电池布置成多个子集，每一子集包括多个太阳能电池。相应子集中的太阳能电池串联电连接，太阳能电池的所述子集并联电连接。相应子集中太阳能电池的数目足够大以便所述太阳能电池板的输出电压与常规太阳能电池板的输出电压基本相同，常规太阳能电池板上所有的基本呈方形的太阳能电池串联连接。

该实施例的变形中，子集中的相应太阳能电池通过分隔基本呈方形的太阳能电池来获得。

进一步实施例中，所述太阳能电池通过将基本呈方形的太阳能电池分成三块来获得。

该实施例的变形中，子集中太阳能电池的数量与常规太阳能电池板中串联连接的基本呈方形的太阳能电池的数量相同。

该实施例的变形中，相应太阳能电池为矩形。

该实施例的变形中，相应太阳能电池为双面隧穿异质结太阳能电池，包括：基极层；沉积在所述基极层的两表面上的第一和第二量子隧穿势垒(QTB)层；非晶硅发射极层；以及非晶硅表面场层。此外，所述太阳能电池可从两表面吸收光。

该实施例的变形中，相应太阳能电池包括第一侧上的第一金属栅格和第二侧上的第二金属栅格，其中第一金属栅格包括位于所述第一侧上的边缘处的第一边缘母线，以及其中第二金属栅格包括位于所述太阳能电池的第二侧上相对边缘处的第二边缘母线。

进一步变形中，所述第一金属栅格和所述第二金属栅格包括电镀Cu层。

进一步变形中，子集中的两相邻太阳能电池定位为使得一太阳能电池的第一边缘母线与另一太阳能电池的第二边缘母线直接接触，以实现所述两相邻太阳能电池之间的串联连接并消除其间的暴露间隔。

该实施例的变形中，相应子集中的所述太阳能电池形成U形串。

该实施例的变形中，相应子集中的所述太阳能电池物理连接。

附图说明

图1示出示例性太阳能电池的示图(现有技术)。

图2示出根据本实用新型一实施例的示例性双面隧穿异质结太阳能电池的示图。

图3A示出常规太阳能电池的电极栅格的示图(现有技术)。

图3B示出根据本实用新型一实施例的带有单个中心母线的示例性双面太阳能电池的表面。

图3C示出根据本实用新型一实施例的每面带有单个中心母线的双面太阳能电池的剖视图的示图。