本实用新型涉及太阳能电池技术领域,具体为一种提高P型单晶双面太阳能电池转换效率的铝背场结构。
背景技术:
双面太阳电池因其在组件端的发电功率较单面电池有10-30%的增益而受到越来越多的企业青睐。常规的太阳电池为单面发电,正面是银栅线和正电极作为受光面,而背面为全铝背场和起焊接作用的背电极,不参与吸光发电过程,P型单晶双面太阳电池与常规单面太阳电池不同的是,背面为铝栅线可作为受光面具有一定的光电转化效率,因此,在现有PERC产线基础上增加丝网印刷二道对位相机以及采用二道栅线网版,丝网印刷铝栅线与背面激光开槽精确对准,得以形成良好的欧姆接触,即可实现P型单晶双面太阳电池的生产。
目前P型常规PERC太阳电池和双面太阳电池背面金属化均通过铝浆与硅基体在背面激光开槽区域形成局部背表面场(LBSF)的方式来实现,不同于常规电池的全铝背场,采用此种方式的电池在通过烧结炉时铝硅合金发生再结晶过程,由于铝和硅原子在各自基体中的扩散速率不一致,经烧结完成冷却后,铝硅合金层与硅基体之间极易形成空洞7,形成较差的铝硅欧姆接触,提高了背面接触电阻,影响电池转换效率,空洞7的形成主要影响与铝浆特性、铝栅线与激光开槽区域开口以及电池烧结工艺有关。
典型的经烧结后P型单晶双面太阳电池背面局部铝背表面场(LBSF)截面示意图像如说明书附图1所示,根据铝硅合金表面能量最小化原则,LBSF层的宽度Wp+大于40μm时,空洞7形成几率将大幅度增加,因此背面铝栅线和激光开槽区域的宽度匹配与否成为空洞形成的关键。
目前P型单晶双面太阳电池背面铝栅线采用直通式,栅线开口宽度为100μm-200μm之间,激光开槽宽度一般为30-50μm,此种方式背面铝硅接触层易形成空洞7,提高了背面接触电阻,降低了电池转换效率(包括正面和背面转换效率)。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于提供一种提高P型单晶双面太阳能电池转换效率的铝背场结构,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
一种提高P型单晶双面太阳能电池转换效率的铝背场结构,包括电池片,所述电池片背面设置有介质层,所述介质层开设有激光开槽,所述电池片背面在靠近激光开槽处设置有背铝栅线,所述激光开槽的槽底形成LBSF层,所述背铝栅线与LBSF层贯通开设有镂空区,所述镂空区的宽度为5μm-20μm。
优选的,所述镂空区的宽度为5μm。
优选的,所述背铝栅线的开口宽度为100μm-200μm,所述激光开槽的宽度为30μm-50μm。
优选的,所述介质层包括氧化铝膜层和氮化硅膜层。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
本实用新型对P型单晶双面太阳电池背面铝栅线采用镂空设计,降低了铝硅合金在烧结高温再结晶过程中空洞形成的几率,得以形成背面良好的欧姆接触,降低背面铝硅接触电阻,从而提升填充因子,同时亦减少了一定的背面栅线遮光面积,增大了光吸收率,从而提高了电池转换效率,并且实施难度低、可操作性高,具有良好的产线推广度。
附图说明
图1为现有技术中实际状态下的背面结构空洞形成示意图;
图2为现有技术的电池背面结构激光开槽剖视示意图;
图3为现有技术中理想状态下的电池背面背铝栅线结构剖视示意图;
图4为现有技术中的背铝栅线与激光开槽连接结构俯视示意图;
图5为本实用新型的电池背面背铝栅线结构剖视示意图;
图6为本实用新型的背铝栅线与激光开槽连接结构俯视示意图。
图中:1电池片、2介质层、3激光开槽、4背铝栅线、5LBSF层、6镂空区、7空洞。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-6,本实用新型提供一种技术方案:
一种提高P型单晶双面太阳能电池转换效率的铝背场结构,包括电池片1,电池片1背面设置有介质层2,介质层2包括氧化铝膜层和氮化硅膜层,介质层2开设有激光开槽3,激光开槽3的宽度为40μm,电池片1背面在靠近激光开槽3处设置有背铝栅线4,背铝栅线4的开口宽度为150μm,激光开槽3的槽底形成LBSF层5,背铝栅线4与LBSF层5贯通开设有镂空区6,镂空区6的宽度为5μm。
本实施例中,对目前的P型单晶双面太阳电池背面铝栅线图形进行了如说明书附图4向说明书附图6的改进变换,本实施例采用典型的150μm背铝栅线4开口线宽,40μm激光开槽3宽度,采用镂空宽度为5μm的铝栅线设计,经丝网印刷后将在激光开槽3的区域上形成一段同样宽度为5μm的不含铝浆的微小区域,此镂空区6将LBSF层5分割成两部分,其LBSF层5的宽度Wp+显著减小,经高温烧结后,极大的降低了铝硅合金在再结晶过程中的空洞7产生比例,从而降低了接触电阻,提高了电池转换效率,另外,由于镂空区6宽度仅为5μm左右,对电池背铝栅线4的外观几乎没有影响,因此具有良好的量产适应性。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。