[发明专利]一种用于增大输出电压的单个晶体硅太阳能电池

说明书

本发明涉及一种用于增大输出电压的单个晶体硅太阳能电池，具有晶体硅片；晶体硅片被正面电绝缘区划分出多个相互电绝缘的电池小单元；各电池小单元的正面设有用于收集电子的汇流层，以及接收来自汇流层收集的电子的主栅电极区；各电池小单元的背面设有背电极区，相邻背电极区之间设有背面电绝缘区；主栅电极区上设有至少一个贯穿晶体硅片的贯孔；贯孔位于晶体硅片的背面的一端位于另一个电池小单元的背电极区；所述贯孔内填充设有固化的导电浆料；上一电池小单元通过贯孔内固化的导电浆料与下一电池小单元形成串联联接；无需串联下一电池小单元的电池小单元上不设置贯孔。本发明能够达到增加单个电池输出电压并降低单个电池输出电流的目的。

技术领域

本发明涉及光伏组件，特别涉及一种用于增大输出电压的单个晶体硅太阳能电池。

背景技术

晶体硅太阳电池的输出电压受限于晶体硅材料的间接带隙结构，其最大功率点输出电压(Vmpp)一般在0.5-0.7V范围内波动，而Impp会远远大于Vmpp，一般在9A-11A范围内波动，为解决这一Vmpp与Impp之间数值的不匹配，都是在光伏组件端通过并联20个或者24个太阳电池来解决Vmpp远远小于Impp的问题，因此，制备的光伏组件的尺寸通常都很大。

单个电池在POCl3的扩散制备PN结的工艺步骤中，由于电池片在石英舟内装载位置之间的间隙太小而无法实现扩散气体的均匀掺杂，导致制备的PN结不均匀，即在单个电池片中制造了高低结，从而导致光生载流子在PN高低结内的复合损耗，

此外，因为一个电池串中串联的太阳电池片的数目较多，会造成单个太阳电池片中由于扩散PN结不均匀带来的收集载流子损耗，及由于串联电池片之间的串联失配所致的功率损耗，这一双重功率损耗因素大大降低了光伏组件的输出功率。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于增大输出电压的单个晶体硅太阳能电池，其通过在单个晶体硅太阳电池上激光刻划出若干个彼此电绝缘的独立电池小单元，在电池小单元间构建串联联接的结构，从而达到增加单个电池输出电压并降低单个电池输出电流的目的。

实现本发明目的的技术方案是：本发明具有晶体硅片；晶体硅片的正面刻划有至少一个正面电绝缘区，正面电绝缘区将晶体硅片划分出多个相互电绝缘的电池小单元；所述正面电绝缘区为刻划深度超过PN结但不贯穿晶体硅片的沟槽；各电池小单元的正面设有用于收集电子的汇流层，以及接收来自汇流层收集的电子的主栅电极区；各电池小单元的背面设有背电极区，相邻背电极区之间设有背面电绝缘区；主栅电极区上设有至少一个贯穿晶体硅片的贯孔；贯孔位于晶体硅片的背面的一端位于另一个电池小单元的背电极区；所述贯孔内填充固化的导电浆料；上一电池小单元通过贯孔内固化的导电浆料与下一电池小单元形成串联联接；无需串联下一电池小单元的电池小单元上不设置贯孔。

正面电绝缘区的制备有多种方式，并不局限于：激光刻划去除扩散的掺杂层、激光刻划或印刷腐蚀浆料去除深度大于PN结深的硅材料、印刷绝缘浆料、沉积介电层。

上述晶体硅片的正面通过四个正面电绝缘区划分出四个电池小单元，分别为A区、B区、C区和D区；四个正面电绝缘区呈十字排布；A区的主栅电极区靠着A区与B区之间的正面电绝缘区设置；B区的主栅电极区靠着B区与C区之间的正面电绝缘区设置；C区的主栅电极区靠着C区与D区之间的正面电绝缘区设置。

作为变形设计，上述晶体硅片的正面通过多个平行间隔设置的正面电绝缘区划分出多个电池小单元。作为进一步优化设计，上述晶体硅片的正面通过三个平行间隔设置的正面电绝缘区划分出四个电池小单元。

各主栅电极区上均沿其延伸方向排布设有多个贯孔。

同时还具有正面钝化层和背面钝化层；所述正面钝化层覆盖在晶体硅片的正面，且位于汇流层和主栅电极区的下方；所述背面钝化层覆盖在晶体硅片的背面，且位于背电极区的上方。