太阳能硅片、太阳能电池和太阳能电池组件及其制作方法与流程

本公开涉及太阳能光伏技术领域，尤其涉及一种太阳能硅片、太阳能电池和太阳能电池组件及其制作方法。

背景技术：

在晶硅太阳能硅片及电池制造工序中，硅通过直拉或区熔的方法先制成呈圆柱体的晶硅棒，为了提高太阳能电池组件的效率，硅片需要尽可能地铺满整个组件面积，所以，晶硅棒需要通过开方、切片等过程制成圆角正方硅片，每个硅片的外沿轮廓由四个直边和倒角构成，俗称准方形，准正方形的硅片直接用于制作太阳能电池，再由太阳能电池制作成太阳能电池组件。

目前，硅太阳能电池硅片切割的主流尺寸是准四边形产品，硅棒的利用率为76.1％。为了提高硅棒的利用率，现有技术中提出了一种正六边形电池片，其与准四边形产品采用相同大小的晶棒，切割成正六边形，硅棒利用率可以提升到82.7％。虽然正六边形硅片使得硅棒的利用率得到提高，但是，由于正六边形的电池片在制作太阳能电池组件时，电池片和矩形太阳能电池组件之间形状的差异，太阳能电池组件边缘仍会留有部分空白，因此，无法最大限度地利用组件面积，降低组件的整体效率。

技术实现要素：

本公开提供一种太阳能硅片、太阳能电池和太阳能电池组件及其制作方法，能够提高硅棒利用率，减小太阳能电池组件边缘的空白部分，提高组件利用率。所述技术方案如下：

第一方面，本公开提供一种太阳能硅片，太阳能硅片为正八边形。

在第一方面的第一种可能实现方式中，正八边形的外接圆直径为

150mm～300mm。

第二方面，本公开提供一种太阳能电池，太阳能电池由第一方面及第一方面中任意一种可能实现方式中的太阳能硅片制成，太阳能电池为正八边形。

第三方面，本公开提供一种太阳能组件的制作方法，包括：

将第二方面中所述的太阳能电池沿切割线切割得到电池切片；所述太阳能电池具有相互平行的第一边与第二边；所述切割线包括两条主线；所述主线为与所述第一边以及所述第二边平行的两条对角线；所述电池切片呈矩形或梯形；

将电池切片按照相同形状分类，并分别组装成太阳能电池组件；在一个太阳能电池组件中的电池切片形状相同。

在第三方面的第一种可能实现方式中，所述切割线均相互平行。

在第三方面的第二种可能实现方式中，在太阳能电池组件中，相邻两个电池切片关于邻边的中点对称。

在第三方面的第三种可能实现方式中，所述切割线还包括第一副线以及第二副线；所述第一副线为所述第一边与其靠近的所述主线的中点连线；所述第二副线为所述第二边与其靠近的所述主线的中点连线。

第四方面，本公开提供一种太阳能电池组件，所述太阳能电池组件通过第三方面或第三方面中任意一种可能实现方式中所述的太阳能电池组件的制作方法得到。

第五方面，本公开提供一种太阳能电池组件，所述太阳能电池组件包括多个电池切片；所述电池切片呈等腰梯形；相邻两个电池切片关于邻边的中点对称。

第六方面，本公开提供一种太阳能电池组件，所述太阳能电池组件包括多个电池切片；所述电池切片呈直角梯形；所述直角梯形具有一个45度的底角；以直角梯形的斜腰相邻的两个电池切片关于斜腰的中点对称。

本公开提供的技术方案带来的有益效果是：

本公开中的硅片为正八边形，硅片的形状趋近于硅棒的横截面，使得硅棒切除的废料大幅度减少，降低硅片端的非硅成本，提高了硅棒的利用率，相对于准四边形硅片而言，正八边形的硅片能够将硅棒的利用率提升至90.03％，原料利用率相对于准四边形硅片提高了19.49％；利用该硅片制成的太阳能电池或太阳能电池组件，能够降低太阳能电池或太阳能电池组件的整体成本。

由正八边形的硅片制作成的正八边形的太阳能电池，增大了太阳能电池的有效面积，提高了太阳能电池的光电转换效率。

通过对正八边形太阳能电池的切割，得到呈矩形或梯形的电池切片，然后将相同形状的电池切片进行组装得到太阳能电池组件。采用相同形状的电池切片进行组装，能够根据电池切片的形状进行合理排布，减少太阳能电池组件边缘的空白部分，最大限度的利用组件面积，增大太阳能组件整体的光电转化面积，提高太阳能组件的利用率。

将呈等腰梯形的电池切片按照相邻两个电池切片关于邻边的中点对称的排布方式组装得到的太阳电池组件，能够根据电池切片的形状进行合理排布，减少太阳能电池组件边缘处的空白部分，最大限度的利用组件面积，增大太阳能组件整体的光电转化面积，提高太阳能组件的利用率。

将呈直角梯形的电池切片按照以直角梯形的斜腰相邻的两个电池切片关于斜腰的中点对称的排布方式组装得到的太阳电池组件，能够根据电池切片的形状进行合理排布，使得该太阳能电池组件的边缘处无空白部分，最大限度的利用组件面积，增大太阳能组件整体的光电转化面积，提高太阳能组件的利用率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是本公开实施例提供的一种正八边形硅片示意图；

图2是本公开实施例提供的一种正八边形电池正面示意图；

图3是本公开实施例提供的一种太阳能电池组件的制作方法的流程示意图；

图4是本公开实施例提供的一种太阳能电池切割成电池切片的示意图；

图5是本公开实施例提供的一种太阳能电池组件的示意图；

图6是本公开实施例提供的一种太阳能电池组件中电池切片的排布示意图；

图7是本公开实施例提供的一种太阳能电池组件的示意图；

图8是本公开实施例提供的一种太阳能电池组件的示意图；

图9是本公开实施例提供的一种太阳能电池切割成电池切片的示意图；

图10是本公开实施例提供的一种太阳能电池切割成电池切片的示意图；

图11是本公开实施例提供的一种太阳能电池切片的示意图；

图12是本公开实施例提供的一种太阳能电池组件中电池切片的排布示意图；

图13是本公开实施例提供的一种太阳能电池组件的示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

实施例一

本公开提供了一种太阳能硅片，如图1所示，该太阳能硅片为正八边形。正八边形的外接圆直径为150mm～300mm。

在本公开的一个示例中，正八边形的硅片是沿圆柱形晶硅棒横截面的内接八边形轴线切割成八边形立柱后，再切片而成。具体的，通过晶体生长、开方、端面加工及金刚线切片等工序将晶硅棒制成正八边形的太阳能硅片。

本公开中的硅片为正八边形，硅片的形状趋近于硅棒的横截面，使得硅棒切除的废料大幅度减少，降低硅片端的非硅成本，提高了硅棒的利用率；利用正八边形的硅片制成的太阳能电池，增大了太阳能电池的有效面积，提高了太阳能电池的光电转化效率，进而利用太阳能电池制成太阳能电池组件，能够降低光伏组件的整体成本。相对于准四边形的硅片而言，正八边形的硅片能够将硅棒的利用率提升至90.03％，原料利用率相对于准四边形硅片提高了19.49％。

利用图1所示的太阳能电池硅片制成太阳能电池，太阳能电池为正八边形，如图2所示为正八边形太阳能电池片正面示意图，黑色加粗实线为正面电极。其中，将太阳能电池硅片制成太阳能电池的制作工艺包括：制绒、扩散、刻蚀、去磷硅玻璃、化学气相沉积减反射膜、激光开孔、丝网印刷、烧结等工序。

由正八边形的硅片制作成的正八边形的太阳能电池，增大了太阳能电池的有效面积，提高了太阳能电池的光电转换效率。

基于图2对应实施例公开的太阳能电池，本公开实施例提供一种太阳能电池组件的制作方法，如图3所示，包括：

301、将正八边形的太阳能电池沿切割线切割得到电池切片，太阳能电池具有相互平行的第一边与第二边，切割线包括两条主线，主线为与第一边以及第二边平行的两条对角线，电池切片呈矩形或梯形。

302、将电池切片按照相同形状分类，并分别组装成太阳能电池组件，在一个太阳能电池组件中的电池切片形状相同。

将相同形状的太阳能电池组件通过排布、叠层、层压、装框、固化、检测等工序制成太阳能电池组件。

由于太阳能电池为正八边形，因此，太阳能电池有四组相互平行的第一边与第二边，如图4所示，ah和de平行、hg和cd平行、gf和bc平行、ef和ab平行。以其中一组相互平行的第一边与第二边为例，此处以第一边为ah，第二边为gh为例进行示例性说明，那么，与ah和de平行的两条对角线为bg和cf，如图4中虚线所示，因此，两条主线为bg和cf，这样，沿两条主线切割线得到的电池切片为abgh、bcfg和cdef，电池切片为abgh和cdef呈梯形，电池切片bcfg呈矩形。由于正八边形的每条边的边长相等，因此，切割得到电池切片abgh和cdef形状大小相同且呈等腰梯形。

按照电池切片的形状的不同，将电池切片分为两类，一类为呈矩形的电池切片(如bcfg)，一类为呈梯形的电池切片(如abgh和cdef)。将呈矩形的电池切片bcfg进行组装，得到太阳能电池组件如图5所示，图5所示的太阳能电池组件的边缘位置无空白部分，增大太阳能组件整体的光电转化面积，提高太阳能组件的利用率。

如图6所示，将呈梯形的电池切片abgh和电池切片cdef按照相邻两个电池切片关于邻边的中点对称的排布方式进行组装，得到如图7或图8所示的太阳能电池组件，由于图7或图8所示的太阳能电池组件中相邻两个电池切片关于邻边的中点对称，能够最大限度的利用组件面积，减少太阳能电池组件边缘的空白部分，增大太阳能组件整体的光电转化面积，提高太阳能组件的利用率。

需要说明的是，如图9所示，还可以对呈梯形的电池切片abgh和cdef分别沿梯形中位线ij、pq进行切割，这样，得到呈梯形的电池切片aijh、ibgj、cpqf、pdeq，图9中电池切片abgh的中位线ij用点画线进行表示，电池切片cdef的中位线pq用点画线进行表示。虽然电池切片aijh、ibgj、cpqf、pdeq均呈梯形，但是梯形的上边和下边的长度不同，因此，将电池切片按照相同形状分类，得到一类呈梯形的电池切片aijh和pdeq，一类呈梯形的电池切片ibgj和cpqf。将相同形状的电池切片组装制成太阳能电池组件，太阳能电池组件中的相邻两个电池切片关于邻边的中点对称，如图7或图8所示。由于中位线与梯形的上边和下边均平行，因此，主线和中位线相互平行。需要说明的是，图9中仅对电池切片abgh和cdef沿中位线切割示例性说明，也可以沿任意平行于梯形上边且位于梯形两腰之间的切割线进行切割。

如图9所示，由于电池切片bcfg呈矩形，因此，还可以对电池切片bcfg沿与电池切片bcfg长边平行的对称轴rs切割，图9中对称轴rs用点画线表示。切割后得到的电池切片brsg和rcfs也呈矩形。将电池切片brsg和rcfs组装得到太阳能电池如图5所示。

如图10所示，切割线还包括第一副线以及第二副线，第一副线为第一边与其靠近的主线的中点连线，第二副线为第二边与其靠近的主线的中点连线。图9中第一边ah与其靠近的主线bg的中点连线为kl，即第一副线，用黑色加粗实线表示，第二边de与其靠近的主线cf的中点连线为mn，即第二副线，用黑色加粗实线表示。将电池切片abgh沿第一副线切割，得到呈直角梯形的电池切片ablk、klgh，将电池切片cdef沿第二副线切割，得到呈直角梯形的电池切片cdmn、mnfe，电池切片ablk、klgh、cdmn、mnfe大小形状均相同，如图11所示，直角梯形具有一个45度的底角。将呈直角梯形的电池切片进行组装，得到太阳能电池组件，如图13所示，在该太阳能电池组件中，以直角梯形的斜腰相邻的两个电池切片关于斜腰的中点对称，如图12所示。这样，组装得到的太阳能电池组件的边缘处无空白部分，增大太阳能组件整体的光电转化面积，最大限度的利用组件面积，提高太阳能组件的利用率。

需要说明的是，在本公开中，可以利用激光切片技术沿切割线对太阳能电池片进行切割，当然，也可以利用其它切片技术对电池片进行切割，本公开实施例对此不加任何限定。另外，对于正八边形硅片的切割包括但不限于上述所描述的切割方案，可以根据实际需求对正八边形硅片沿主线、第一副线、第二副线或中位线的随机组合切割，本公开实施例对此不加任何限定。

在本公开中，由于太阳能电池由正八边形的硅片制成，正八边形硅片的外接圆直接为150mm～300mm，因此，针对不同的太阳能电池，切割得到的电池切片的高度为23.1mm～92.4mm，具体可根据实际需求进行切割。

本公开提供一种太阳能电池组件，太阳能电池组件通过图3所示的太阳能电池组件的制作方法得到。该太阳能电池组件中的电池切片的形状相同。

采用相同形状的电池切片进行组装，能够根据电池切片的形状进行合理排布，减少太阳能电池组件边缘的空白部分，最大限度的利用组件面积，增大太阳能组件整体的光电转化面积，提高太阳能组件的利用率。

本公开提供一种太阳能电池组件，太阳能电池组件包括多个电池切片；电池切片呈等腰梯形，相邻两个电池切片关于邻边的中点对称。太阳能电池组件的示意图可参考图7和图8所示。

将呈等腰梯形的电池切片按照相邻两个电池切片关于邻边的中点对称的排布方式组装得到的太阳电池组件，能够根据电池切片的形状进行合理排布，减少太阳能电池组件边缘处的空白部分，最大限度的利用组件面积，增大太阳能组件整体的光电转化面积，提高太阳能组件的利用率。

本公开提供一种太阳能电池组件，太阳能电池组件包括多个电池切片；电池切片呈直角梯形，直角梯形具有一个45度的底角，以直角梯形的斜腰相邻的两个电池切片关于斜腰的中点对称。呈直角梯形的电池切片如图11所示，太阳能电池组件的示意图如图13所示。

将呈直角梯形的电池切片按照以直角梯形的斜腰相邻的两个电池切片关于斜腰的中点对称的排布方式组装得到的太阳电池组件，能够根据电池切片的形状进行合理排布，使得该太阳能电池组件的边缘处无空白部分，最大限度的利用组件面积，增大太阳能组件整体的光电转化面积，提高太阳能组件的利用率。

本公开中的硅片为正八边形，硅片的形状趋近于硅棒的横截面，使得硅棒切除的废料大幅度减少，降低硅片端的非硅成本，提高了硅棒的利用率，降低了光伏组件的整体成本。由正八边形的硅片制作成的正八边形的太阳能电池，增大了太阳能电池的有效面积，提高了太阳能电池的光电转换效率。通过对正八边形太阳能电池的切割，得到呈矩形或梯形的电池切片，然后将相同形状的电池切片进行组装得到太阳能电池组件。采用相同形状的电池切片进行组装，能够根据电池切片的形状进行合理排布，最大限度的利用组件面积，减少太阳能电池组件边缘的空白部分，增大太阳能组件整体的光电转化面积，提高太阳能组件的利用率。而且，本公开实施例制作的太阳能电池组件的外观比现有的太阳能电池组件更富于变化，适用于异形组件，瓦片组件等不同领域。

实施例二

根据实施例一中所描述的技术方案，本公开提供一种太阳能硅片、太阳能电池、太阳能电池组件及其制作方法，具体包括：

1、硅片制作：通过晶体生长、开方、端面加工及金刚线切片等工序将圆柱形晶硅棒制成横截面为正八边形的硅片，正八边形硅片的外接圆直接为150mm，夹角为135°，如图1所示。

2、电池制作：通过制绒、扩散、等离子刻蚀、化学气相沉积减反膜、激光开孔、丝网印刷浆料及烧结工序，将正八边形硅片制成太阳能电池，太阳能电池为正八边形，如图2所示。

3、组件制作：如图9所示，利用激光切片工艺将太阳能电池沿切割线切开，产生如aijh、ibgj、brsg三种高为23.1mm的不同类型的电池切片。通过导电胶或焊带将电池切片连接成电池串后，依据电池串形状按一定的次序排布，叠层成组件、层压、装框、固化及检测等工序制成太阳能电池组件。利用电池切片aijh组装得到的太阳能电池组件如图7或图8所示，利用电池切片ibgj组装得到的太阳能电池组件如图7或图8所示，利用电池切片brsg组装得到的太阳能电池组件如图5所示。

本公开中的硅片为正八边形，硅片的形状趋近于硅棒的横截面，使得硅棒切除的废料大幅度减少，降低硅片端的非硅成本，提高了硅棒的利用率，降低了光伏组件的整体成本。由正八边形的硅片制作成的正八边形的太阳能电池，增大了太阳能电池的有效面积，提高了太阳能电池的光电转换效率。通过对正八边形太阳能电池的切割，得到呈矩形或梯形的电池切片，然后将相同形状的电池切片进行组装得到太阳能电池组件。采用相同形状的电池切片进行组装，能够根据电池切片的形状进行合理排布，最大限度的利用组件面积，减少太阳能电池组件边缘的空白部分，增大太阳能组件整体的光电转化面积，提高太阳能组件的利用率。

实施例三

根据实施例一中所描述的技术方案，本公开提供一种太阳能硅片、太阳能电池、太阳能电池组件及其制作方法，具体包括：

1、硅片制作：通过晶体生长、开方、端面加工及金刚线切片等工序将圆柱形晶硅棒制成横截面为正八边形的硅片，正八边形硅片的外接圆直接为210mm，夹角为135°，如图1所示。

2、电池制作：通过制绒、扩散、等离子刻蚀、化学气相沉积减反膜、激光开孔、丝网印刷浆料及烧结工序，将正八边形硅片制成太阳能电池，太阳能电池为正八边形，如图2所示。

3、组件制作：如图9所示，利用激光切片工艺将太阳能电池沿主线、中位线、对称轴切割，产生如aijh、ibgj、brsg三种高为32.3mm的不同类型的电池切片。通过导电胶或焊带将电池切片连接成电池串后，依据电池串形状按一定的次序排布，叠层成组件、层压、装框、固化及检测等工序制成太阳能电池组件。利用电池切片aijh组装得到的太阳能电池组件如图7或图8所示，利用电池切片ibgj组装得到的太阳能电池组件如图7或图8所示，利用电池切片brsg组装得到的太阳能电池组件如图5所示。

本公开中的硅片为正八边形，硅片的形状趋近于硅棒的横截面，使得硅棒切除的废料大幅度减少，降低硅片端的非硅成本，提高了硅棒的利用率，降低了光伏组件的整体成本。由正八边形的硅片制作成的正八边形的太阳能电池，增大了太阳能电池的有效面积，提高了太阳能电池的光电转换效率。通过对正八边形太阳能电池的切割，得到呈矩形或梯形的电池切片，然后将相同形状的电池切片进行组装得到太阳能电池组件。采用相同形状的电池切片进行组装，能够根据电池切片的形状进行合理排布，最大限度的利用组件面积，减少太阳能电池组件边缘的空白部分，增大太阳能组件整体的光电转化面积，提高太阳能组件的利用率。

实施例四

根据实施例一中所描述的技术方案，本公开提供一种太阳能硅片、太阳能电池、太阳能电池组件及其制作方法，具体包括：

1、硅片制作：通过晶体生长、开方、端面加工及金刚线切片等工序将圆柱形晶硅棒制成横截面为正八边形的硅片，正八边形硅片的外接圆直接为300mm，夹角为135°，如图1所示。

2、电池制作：通过制绒、扩散、等离子刻蚀、化学气相沉积减反膜、激光开孔、丝网印刷浆料及烧结工序，将正八边形硅片制成太阳能电池，太阳能电池为正八边形，如图2所示。

3、组件制作：如图9所示，利用激光切片工艺将太阳能电池沿切割线切开，产生如aijh、ibgj、brsg三种高为46.2mm的不同类型的电池切片。通过导电胶或焊带将电池切片连接成电池串后，依据电池串形状按一定的次序排布，叠层成组件、层压、装框、固化及检测等工序制成太阳能电池组件。利用电池切片aijh组装得到的太阳能电池组件如图7或图8所示，利用电池切片ibgj组装得到的太阳能电池组件如图7或图8所示，利用电池切片brsg组装得到的太阳能电池组件如图5所示。

本公开中的硅片为正八边形，硅片的形状趋近于硅棒的横截面，使得硅棒切除的废料大幅度减少，降低硅片端的非硅成本，提高了硅棒的利用率，降低了光伏组件的整体成本。由正八边形的硅片制作成的正八边形的太阳能电池，增大了太阳能电池的有效面积，提高了太阳能电池的光电转换效率。通过对正八边形太阳能电池的切割，得到呈矩形或梯形的电池切片，然后将相同形状的电池切片进行组装得到太阳能电池组件。采用相同形状的电池切片进行组装，能够根据电池切片的形状进行合理排布，最大限度的利用组件面积，减少太阳能电池组件边缘的空白部分，增大太阳能组件整体的光电转化面积，提高太阳能组件的利用率。

实施例五

根据实施例一中所描述的技术方案，本公开提供一种太阳能硅片、太阳能电池、太阳能电池组件及其制作方法，具体包括：

1、硅片制作：通过晶体生长、开方、端面加工及金刚线切片等工序将圆柱形晶硅棒制成横截面为正八边形的硅片，正八边形硅片的外接圆直接为175.03mm，夹角为135°，如图1所示。

2、电池制作：通过制绒、扩散、等离子刻蚀、化学气相沉积减反膜、激光开孔、丝网印刷浆料及烧结工序，将正八边形硅片制成太阳能电池，太阳能电池为正八边形，如图2所示。

3、组件制作：如图10所示，利用激光切片工艺将太阳能电池沿主线、第一副线和第二副线切开，产生两种不同类型的电池切片，一类为呈直角梯形的电池切片ablk、klgh、cdnm、fenm，一类为呈矩形的电池切片bcfg。通过导电胶或焊带将电池切片连接成电池串后，依据电池串形状按一定的次序排布，叠层成组件、层压、装框、固化及检测等工序制成太阳能电池组件。利用电池切片ablk、klgh、cdnm、fenm组装得到的太阳能电池组件如图13所示，利用电池切片bcfg组装得到的太阳能电池组件如图5所示。

本公开中的硅片为正八边形，硅片的形状趋近于硅棒的横截面，使得硅棒切除的废料大幅度减少，降低硅片端的非硅成本，提高了硅棒的利用率，降低了光伏组件的整体成本。由正八边形的硅片制作成的正八边形的太阳能电池，增大了太阳能电池的有效面积，提高了太阳能电池的光电转换效率。通过对正八边形太阳能电池的切割，得到呈矩形或梯形的电池切片，然后将相同形状的电池切片进行组装得到太阳能电池组件。采用相同形状的电池切片进行组装，能够根据电池切片的形状进行合理排布，最大限度的利用组件面积，减少太阳能电池组件边缘的空白部分，增大太阳能组件整体的光电转化面积，提高太阳能组件的利用率。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由上述权利要求指出。