Sef型高效光伏电池和sef型高效光伏电池组件的制作方法

文档序号:9472927阅读:461来源:国知局
Sef型高效光伏电池和sef型高效光伏电池组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光伏电池技术领域,尤其是涉及一种SEF型(Strengthened ElectricField型,增强电场型)高效光伏电池及SEF型高效光伏电池组件。
【背景技术】
[0002]众所周知,在新兴能源中,太阳能是真正取之不尽、用之不竭并且最清洁、最环保的能源。利用太阳能光伏电池将太阳能转换为电能,是目前全世界范围内进行光伏发电的主流。
[0003]但是,在全世界范围内,现有的各种类型的太阳能光伏电池包括航天等军用太阳能光伏电池的光电转换效率都很低,而且实施成本很高,因而成为制约光伏发电能够真正替代煤、石油、天然气等传统能源的最大瓶颈。以目前使用最广泛的硅晶(单层)太阳能光伏电池为例,根据传统的光伏发电理论进行计算,这种光伏电池的光电转换效率可以达到30%左右。但是,实际上,这种光伏电池在目如的实验室条件下,其光电转换效率最闻不超过25%,而其工业产品的光电转换效率最高也不超过20%。严酷的事实是,目前,业界即使要在上述光电转换效率的基础上再提高0.2个百分点都是极其困难的,甚至是不可能的事情。正是由于大幅度提高现有的光伏电池的光电转换效率极其困难,使其已经成为制约光伏产业发展的最大瓶颈。
[0004]由于上述瓶颈的存在,长期以来,世界各国的光伏产业在整体上都处于亏损状态。为了使本国的光伏产业能够生存下去,各国政府不得不对其进行高比例的经济补贴,并频繁使用关税壁垒等手段对它国的光伏产品开展贸易战。

【发明内容】

[0005]本发明要解决的技术问题是:针对现有技术存在的问题,提供一种SEF型高效光伏电池及电池组件,大幅度提高现有的光伏电池的光电转换效率,降低光伏发电实施成本。
[0006]本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:SEF型高效光伏电池,在传统的光伏电池受光面的外侧设置一个负形成电极,在所述传统的光伏电池背光面的外侧设置一个正形成电极,所述的负形成电极和所述的正形成电极共同在所述传统的光伏电池内部形成一个外来电场;所述外来电场的形成电源的负、正输出端分别与所述的负形成电极、正形成电极作电气上的连接;所述的负形成电极、正形成电极与所述光伏电池之间均隔着绝缘层;所述外来电场与所述光伏电池自身具有的恒稳电场同方向叠加;所述SEF型高效光伏电池单独使用时,所述形成电源的源头是所述SEF型高效光伏电池的输出端电压,或者是所述SEF型高效电池外部的恒压电源;所述形成电源的源头的负、正输出端分别作为电压变换-稳压电路系统的负、正输入端,所述电压变换-稳压电路系统的负、正输出端分别作为所述外来电场的形成电源的负、正输出端。
[0007]第一类SEF型高效光伏电池组件,采用若干个上述的SEF型高效光伏电池组装而成;构成所述SEF型高效光伏电池组件的所有传统光伏电池的外来电场形成电源的源头,均是所述第一类SEF型高效光伏电池组件的输出端电压,或者均是所述第一类SEF型高效光伏电池组件外部的恒压电源;所述形成电源的源头的负、正输出端分别作为电压变换-稳压电路系统的负、正输入端,所述电压变换-稳压电路系统的负、正输出端分别作为所述外来电场的形成电源的负、正输出端。
[0008]第二类SEF型高效光伏电池组件,采用若干个传统的光伏电池组装而成;在所述电池组件受光面的外侧设置一个公用的负形成电极,在所述电池组件背光面的外侧设置一个公用的正形成电极,所述公用的负形成电极和所述公用的正形成电极共同在所述电池组件中的每一个光伏电池的内部均形成一个外来电场;所述每一个光伏电池外来电场的公用的形成电源的负、正输出端,分别与所述公用的负形成电极、公用的正形成电极作电气上的连接;所述公用的负形成电极、正形成电极与所述每一个光伏电池之间均隔着绝缘层;所述每一个光伏电池的外来电场与该光伏电池自身具有的恒稳电场同方向叠加;所述公用的形成电源的源头是所述第二类SEF型高效光伏电池组件的输出端电压,或者是所述第二类SEF型高效光伏电池组件外部的恒压电源;所述形成电源的源头的负、正输出端分别作为电压变换-稳压电路系统的负、正输入端,所述电压变换-稳压电路系统的负、正输出端分别作为所述外来电场的形成电源的负、正输出端。
[0009]与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0010]第一,在同样光强度(辐照度)的条件下,与对应的传统光伏电池和传统光伏电池组件相比,本发明的SEF型光伏电池和SEF型光伏电池组件的光电转换率均可以提高50%以上;
[0011]第二,可以采用纯度较低的或者晶体缺陷稍多一点的半导体材料来制作传统的光伏电池,因此,可以较大幅度地降低本发明的SEF型光伏电池和SEF型光伏电池组件的生产成本;
[0012]第三,与传统的光伏电池片的制作相比,传统的光伏电池片在制作时所需的一些贵重的金属材料如银浆和复杂的工艺如降低串联电阻,而本发明的SEF型光伏电池和SEF型光伏电池组件在制作时,可以降低上述材料和工艺方面的要求,甚至砍掉个别的工艺,从而可以进一步地降低生产成本。
【附图说明】
[0013]图1为SEF型高效晶硅光伏电池受光面上绝缘层的示意图。
[0014]图2为SEF型高效晶硅光伏电池受光面外侧的形成电极的示意图。
[0015]图3为SEF型高效晶硅光伏电池背光面上绝缘层的示意图。
[0016]图4为SEF型高效晶硅光伏电池背光面外侧的形成电极的示意图。
[0017]图5为SEF型高效晶硅光伏电池组件受光面外侧的形成电极的示意图。
[0018]图6为SEF型高效晶硅光伏电池组件背光面外侧的形成电极的示意图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0020]下面以传统的、被广泛使用的单层晶硅光伏电池及光伏电池组件为例,来说明如何构建本发明的SEF型高效光伏电池及SEF型高效光伏电池组件。其中,所述的SEF型高效光伏电池组件具体包括以下两种类型:
[0021]第一类SEF型高效光伏电池组件,是直接用一定数量的SEF型高效光伏电池封装而成。只不过,组件内所有的SEF型高效光伏电池只需公用同一个形成电源即可。这里的形成电源及负、正两个形成电极的连接处理与SEF型高效光伏电池相同。
[0022]第二类SEF型高效光伏电池组件,是先把一定数量的传统的光伏电池封装成一个组件,然后在组件内所有光伏电池的受光面和背光面的外侧空间分别设置在组件内每一个光伏电池内部都会形成外来电场的一个公用的形成电极。显然,这两个公用的形成电极分别覆盖着组件内所有光伏电池的受光面和背光面。这里的形成电源及负、正两个形成电极的连接处理与SEF型高效光伏电池相同。
[0023]一、SEF型高效晶硅光伏电池和第一类SEF型高效晶硅光伏电池组件的实施方式
[0024]取一块用传统工艺流程制作完成的晶硅光伏电池片(简称“电池元片”,下同),在该电池元片的受光面上,用物理或化学的方法生成厚度为150微米的绝缘层。所述绝缘层的平面如图1所示的20条边框线所包围的斜线区域。该绝缘层平面最外边的4个棱角分别与电池元片受光面最外边的4个棱角重合。该绝缘层是透明的,其透光系数应大于0.85。如图1所示的斜线区域的4个切口区域均分别正对着电池元片受光面上的粗栅线,每个切口区域的宽度与电池元片粗栅线的宽度相同,其长度为粗栅线长度的1/3至1/6。
[0025]如图2所示,其中的各条纹(包括竖立的两条粗条纹)是用物理或化学的方法在附图1所述绝缘层外表面上生成的金属层,其厚度为50微米;在附图2中,各条纹的(外)包络线相对于电池元片的外边框线后缩500微米。各栅状细条纹、竖立的粗条纹分别与电池元片的各细栅线、粗栅线一一重合,二者的宽度一致,二者的(长)中轴线重合;4个边角的栅状细条纹上的黑色小方块均是该形成电极与形成电源之间的绝缘连接导线的接入焊接点,其大小为ImmXlmm
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