硅片及其制备方法、太阳能电池、光伏组件和电站与流程

文档序号:31637372发布日期:2022-09-24 05:10阅读:122来源:国知局
硅片及其制备方法、太阳能电池、光伏组件和电站与流程

1.本发明涉及一种硅片及其制备方法、太阳能电池、光伏组件和电站。


背景技术:

2.制备太阳能电池所用的硅片,可对太阳能电池的光电转换效率产生影响。因此,得到性能优良的硅片,可以有助于改善太阳能电池的光电转换效率。
3.目前,太阳能电池所用的硅片可通过对圆形硅棒进行开方、切片得到,由于圆形硅棒的电阻率为圆环状分布(圆形硅棒的电阻率从中心向边缘递增),导致从圆形硅棒切片得到的硅片的中心电阻率和四个角部电阻率差异较大,电阻率分布不均匀。而电阻率分布不均匀的硅片给太阳能电池制备环节带来较多负面影响,不利于提升太阳能电池的光电转换效率。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本发明所要解决的技术问题在于,提供一种硅片及其制备方法、太阳能电池、光伏组件和电站,该硅片结构的设计在减小高电阻率区域的占比的同时,能够有效地减小硅片的中心的电阻率与硅片的边缘以及各个角的电阻率之间的差异,使得该硅片的电阻率分布比较均匀。
5.为了解决上述技术问题,本发明提供以下技术方案:
6.第一方面,本发明提供一种硅片,所述硅片用于制备太阳能电池,其是通过切割圆形硅棒得到的四边形结构,包括:
7.所述四边形结构中至少三个角来自于所述圆形硅棒的横截面上的内部区域,其中,所述横截面上的内部区域为所述横截面上电阻率低于设定阈值的区域,其中,所述设定阈值由所述圆形硅棒的电阻率陡增的区域的电阻率确定出;
8.所述硅片(10)的电阻率沿所述四边形结构中的一组特定对角呈递减分布。
9.第二方面,本发明实施例提供一种硅片的制备方法,包括:
10.基于预设的田字形/田字变形结构,对圆形硅棒进行切割,并控制所述田字形/所述田字变形结构的各条线段均经过所述圆形硅棒的横截面上的内部区域,得到多个四边形硅棒,其中,所述田字形/所述田字变形结构内接于所述圆形硅棒的横截面或者所述田字形/所述田字变形结构中的最大四边形的至少一组对角延伸出所述圆形硅棒的横截面,所述横截面上的内部区域为所述横截面上电阻率低于设定阈值的区域,其中,所述设定阈值由所述圆形硅棒的电阻率陡增的区域的电阻率确定出;
11.对所述四边形硅棒进行切片,得到硅片。
12.第三方面,本发明实施例提供一种太阳能电池,所述太阳能电池利用第一方面实施例提供的所述硅片制备得到,包括:一个电池倒角,其中,
13.所述电池倒角是基于所述硅片的倒角形成的。
14.第四方面,本发明实施例提供一种光伏组件,包括:阵列排列的多个电池片,其中,
所述电池片由第三方面实施例提供的太阳能电池制备得到。
15.第五方面,本发明实施例提供一种电站,包括第四方面实施例提供的光伏组件。
16.上述发明的第一方面的技术方案具有如下优点或有益效果:
17.本发明提供的用于制备太阳能电池的硅片,其通过切割圆形硅棒得到的四边形结构的硅片,由于四边形结构的至少三个角均来自于圆形硅棒的横截面上的内部区域,其中,横截面上的内部区域为横截面上电阻率低于设定阈值的区域,设定阈值由圆形硅棒的电阻率陡增的区域的电阻率确定出,有效地降低甚至消除了圆形硅棒的边缘高电阻率对硅片的影响。进一步地,与硅片中心为圆形硅棒的中心的现有硅片相比,本发明通过硅片的电阻率沿四边形结构中的一组特定对角呈递减分布的设计,能够有效地减小硅片的中心的电阻率与硅片的边缘以及各个角的电阻率之间的差异,使得该硅片的电阻率分布比较均匀。
附图说明
18.图1是现有技术中常用的单晶硅片及其一条对角线上的电阻率分布图;
19.图2是根据本发明实施例提供的第一种硅片及其一条对角线上的电阻率分布图;
20.图3是根据本发明实施例提供的第二种硅片及其一条对角线上的电阻率分布图;
21.图4是根据本发明实施例提供的圆形硅棒的横截面的结构示意图;
22.图5a是根据本发明实施例提供的一种硅片的制备方法的主要流程示意图;
23.图5b是根据本发明实施例提供的另一种硅片的制备方法的主要流程示意图;
24.图6a是根据本发明实施例提供的第一种田字形/田字变形结构的示意图;
25.图6b是根据本发明实施例提供的第二种田字形/田字变形结构的示意图;
26.图6c是根据本发明实施例提供的第三种田字形/田字变形结构的示意图;
27.图6d是根据本发明实施例提供的第四种田字形/田字变形结构的示意图;
28.图7a是根据本发明实施例提供的第一种田字形/田字变形结构内接于圆形硅棒的横截面的示意图;
29.图7b是根据本发明实施例提供的第二种田字形/田字变形结构内接于圆形硅棒的横截面的示意图;
30.图7c是根据本发明实施例提供的第三种田字形/田字变形结构内接于圆形硅棒的横截面的示意图;
31.图8a是根据本发明实施例提供的第一种田字形/田字变形结构中的最大四边形的至少一组对角延伸出圆形硅棒的横截面的示意图;
32.图8b是根据本发明实施例提供的第二种田字形/田字变形结构中的最大四边形的至少一组对角延伸出圆形硅棒的横截面的示意图;
33.图9是根据本发明实施例提供的第一种太阳能电池的俯视图;
34.图10是根据本发明实施例提供的第二种太阳能电池的俯视图;
35.图11是根据本发明实施例提供的光伏组件的剖面示意图。
36.附图标记如下:
37.10-硅片;11-倒角;12-倒角的对角;20-太阳能电池;21-电池倒角;22-细栅线;23-主栅线;30-光伏组件;31-电池片;32-盖板;33-背板;34-封装层。
具体实施方式
38.通过圆形单晶硅棒制作出的硅片的电阻率的改善,有助于提高太阳能电池的光电转换效率。为了能够获得电阻率得到改善的硅片以及找到改善硅片电阻率的方法,首先,需要了解目前光伏领域常用的单晶硅片的电阻率的情况比如电阻率分布、高电阻率区域等。通过对常用的单晶硅片(该常用的单晶硅片是按照圆形单晶硅棒横截面的内接矩形/内接正方形对圆形单晶硅棒开方、然后切片得到,因此,该常用的单晶硅片的四个角对应于圆形单晶硅棒的边缘)进行电阻率测试发现,单晶硅片的中心电阻率最低,离中心越远的位置电阻率越高(即单晶硅片的四个角的电阻率最高)。同时,电阻率增高的趋势是从单晶硅片的中心位置开始,以圆环形结构向外扩展(即具有相同电阻率的各个区域围成以单晶硅片的中心为环心的同心圆环)。因此,常用的单晶硅片的任意一条对角线上的电阻率分布能够比较全面的体现出整个单晶硅片的电阻率的情况,基于此,图1示例性地示出了常用的单晶硅片的一条对角线上的电阻率分布图(该分布图指示电阻率与常用的单晶硅片的对角线上的位置之间的关系)。图1中的虚线为测试电阻率的区域(单晶硅片的一条对角线所对应的区域),相应地,电阻率分布情况如图中的曲线所示。从图1可以看出,硅片呈现出中心电阻率低、外围电阻率高的趋势,且硅片的电阻率从中心到边缘呈圆环状递增趋势。进一步地,从图1可以看出圆形单晶硅棒开方、切片后得到的方形单晶硅片,中心电阻率和四个角部电阻率差异很大(中心颜色较暗,电阻率低,四个角部颜色亮,电阻率高,硅片高电阻率的面积占硅片总面积的10%以上),导致电阻率不均匀。即目前常用的硅片主要由于各个角的电阻率较高以及电阻率均匀性较差,给太阳能电池制备环节带来负面影响,不利于提升太阳能电池的光电转换效率。
39.为了解决现有的硅片存在的问题,本发明实施例提供一种基于圆形硅棒获取的电阻率得到改善的硅片、该硅片的制备方法、基于该改善的硅片得到的太阳能电池、光伏组件以及电站。
40.图2和图3示例性的示出了本发明实施例提供的硅片10以及该硅片10的电阻率分布曲线示意图。该硅片10用于制备图5a和图5b示出的太阳能电池20,该硅片10是通过切割圆形硅棒得到的四边形结构,包括:
41.四边形结构中至少三个角来自于圆形硅棒的横截面上的内部区域,其中,横截面上的内部区域为横截面上电阻率低于设定阈值的区域,设定阈值由圆形硅棒的电阻率陡增的区域的电阻率确定出;
42.硅片10的电阻率沿四边形结构中的一组特定对角呈递减分布。
43.其中,四边形结构一般是指两组对边分别平行的四边形比如平行四边形、菱形、矩形、正方形等,一个优选地实施例中,该硅片10为矩形或者正方形,以方便从圆形硅棒上切割得到,同时方便后续制备太阳能电池以及光伏组件。
44.另外,上述四边形结构是指,硅片平放时,硅片的上表面和下表面为四边形形状,上表面与下表面之间的垂直距离为硅片的厚度。由于硅片的厚度较薄,且硅片的上表面和下表面形状、结构相同,因此,可通过描述硅片上表面或下表面的形状、角度等,来表征整个硅片。
45.其中,图4示例性地示出了圆形硅棒的横截面的结构示意图。如图4所示,圆形硅棒的电阻率从横截面的圆心开始,以圆环的形式向外递增,即圆形硅棒的电阻率从图4标示出
的圆环1、圆环2、圆环3、圆环4、圆环5、圆环6直至边缘7逐渐升高。值得说明是,圆形硅棒的电阻率从横截面的圆心开始,以圆环的形式向外递增是一种理想状态,在同一个圆环内的区域的电阻率也是从内到外逐渐增加,只是相比于不同圆环之间的电阻率的差异,圆环内电阻率差异更小。为了方便表述后续仅是以图4示出的圆环为例进行说明。
46.其中,设定阈值是由圆形硅棒上出现电阻率陡增的区域的电阻率确定出。比如,设定阈值可以等于电阻率陡增的区域的电阻率,如,电阻率陡增的区域的电阻率为0.9,则该设定阈值可以为0.9,又比如,电阻率陡增的区域的电阻率为0.5,则该设定阈值可以为0.5。相应地,内部区域则是出现电阻率陡增的区域之内的区域。另外,设定阈值还可以为相对圆形硅棒上的中心的电阻率提升一定百分比的电阻率,比如该一定百分比为25%,则该设定阈值即为相对圆形硅棒上的中心的电阻率提升25%的电阻率,即在圆形硅棒上的中心的电阻率为0.4的情况下,该设定阈值可为0.5,圆形硅棒上的中心的电阻率为0.8的情况下,该设定阈值为1等。
47.下面以图4所示出的圆形硅棒的横截面为例,详细说明圆形硅棒的横截面上的内部区域、电阻率陡增的区域的电阻率以及设定阈值。比如,通过测试电阻率发现,图4所对应的圆形硅棒的电阻率,圆环1至圆环6的电阻率升高并不明显,在边缘7处有明显的升高,则电阻率陡增的区域的电阻率可以确定出为边缘7的电阻率,相应地,设定阈值可以等于边缘7的电阻率,内部区域则为边缘7以内的区域。又比如,通过测试电阻率发现,图4所对应的圆形硅棒的电阻率,圆环1至圆环5的电阻率升高并不明显,从圆环6开始电阻率陡增,则圆形硅棒的电阻率陡增的区域为圆环6的区域,该圆环6的区域的电阻率即为电阻率陡增的区域的电阻率,相应地,设定阈值可等于圆环6的电阻率,内部区域则为圆环6以内的区域(即圆环1至圆环5所占的区域)。还比如,通过测试电阻率发现,图4所对应的圆形硅棒的电阻率,圆环1至圆环3的电阻率升高并不明显,从圆环4开始电阻率陡增,则圆形硅棒的电阻率陡增的区域为圆环4的区域,该圆环4的区域的电阻率即为电阻率陡增的区域的电阻率,相应地,设定阈值可等于圆环4的电阻率,内部区域则为圆环4以内的区域(即圆环1至圆环3所占的区域)。
48.由于圆形硅棒不同批次生产工艺环境的差异,通过基于圆形硅棒本身的电阻率确定出的电阻率陡增的区域的电阻率、设定阈值以及内部区域,能够对不同批次的圆形硅棒进行差异化的切割,以得到高电阻率面积较小以及电阻率分布均匀的硅片,实现更好地对硅片进行品质控制,保证硅片的质量稳定性。
49.由于硅片10的电阻率沿四边形结构中的一组特定对角呈递减分布,可知硅片跨越图4所示的多个圆环区域。
50.综上可知,本发明提供的用于制备太阳能电池的硅片,其通过切割圆形硅棒得到的四边形结构的硅片,由于四边形结构的至少三个角均来自于圆形硅棒的横截面上的内部区域,其中,横截面上的内部区域为横截面上电阻率低于设定阈值的区域,设定阈值由圆形硅棒的电阻率陡增的区域的电阻率确定出,有效地降低甚至消除了圆形硅棒的边缘高电阻率对硅片的影响。进一步地,与硅片中心为圆形硅棒的中心的现有硅片相比,本发明通过硅片的电阻率沿四边形结构中的一组特定对角呈递减分布的设计,能够有效地减小硅片的中心的电阻率与硅片的边缘以及各个角的电阻率之间的差异,使得该硅片的电阻率分布比较均匀。
51.另外,如图2和图3示出的硅片的结构,上述硅片的四边形结构中的四个角可以均为直角,也可以三个角为直角,一个角为倒角。值得说明的是,硅片的直角也是经过磨平或者切角后的直角,以降低硅片的角的磕碰的风险。
52.在本发明实施例中,硅片的四边形结构中三个角对应于圆形硅棒的内部区域,剩余的一个角对应于圆形硅棒的内部区域以外的电阻率陡增区域,其中,对应于圆形硅棒的内部区域以外的电阻率陡增区域的角和其对角组成一组特定对角。比如,图2示出的角a即为对应于圆形硅棒的内部区域以外的电阻率陡增区域的角,其与图2示出的角b为一组特定对角。该内部区域以外的区域可以为圆形硅棒的边缘或者圆形硅棒的边缘到内部区域的边缘之间的区域。比如,图4示出的圆形硅棒的横截面中圆环1至圆环5为内部区域,则圆环6以及边缘7为内部区域以外的区域,则四边形结构的一个角可以对应于边缘7上,也可以对应于圆环6内。值得说明的是,四边形结构中对应于内部区域以外的区域的角可以为直角,也可以为倒角。通过该结构设置使得整个硅片中仅有一个角存在高电阻率的区域,其余区域均处于低电阻率,使高电阻率区域的占比仍然能够保持比较低的水平,保证硅片性能的同时,实现合理利用圆形硅棒的高电阻率区域。
53.在本发明实施例中,四边形结构的四个角对应于圆形硅棒的内部区域。比如,图4示出的圆形硅棒的横截面中圆环1至圆环5为内部区域,则圆环6以及边缘7为内部区域以外的区域,则四边形结构的四个角均对应于圆环1至圆环5的内部区域。以保证硅片各个区域均处于较低的电阻率水平,同时使硅片的电阻率分布比较均匀,从而有效地提高其所制备的太阳能电池的性能。
54.在本发明实施例中,如图3所示,上述四边形结构的一个角为一个倒角11,其中,倒角11是通过去除圆形硅棒的部分或全部电阻率陡增的边缘区域形成的;倒角11和其对角12组成一组特定对角。如图2示出的硅片的电阻率分布曲线(硅片倒角和其对角12的连线上的电阻率随位置的变化情况),通过倒角的设置可以减少甚至消除圆形硅棒的电阻率陡增的区域对整个硅片的影响,另外,倒角是通过去除圆形硅棒的部分或全部电阻率陡增的区域形成的,可以进一步去除部分或全部高电阻率的区域,以降低硅片中高电阻率区域的面积,从而降低硅片中高电阻率区域的占比。进一步地,通过设计硅片的电阻率从倒角到其对角呈递减分布,能够有效地减小硅片的中心的电阻率与硅片的边缘以及各个角的电阻率之间的差异,使得该硅片的电阻率分布比较均匀。
55.在本发明实施例中,硅片中具有相同电阻率的多个区域均呈弧形结构;一组特定对角之间的连线穿过多个弧形结构,且一组特定对角中的一个角为多个弧形结构的中心。该弧形结构来自于圆形硅棒的横截面的不同电阻率的圆环,因此,弧形结构的中心即为圆形硅棒的中心(图4所示的圆形硅棒的中心o)。通过一组特定对角之间的连线穿过多个弧形结构,且一组特定对角中的一个角为多个弧形结构的中心(该多个弧形结构的中心即为圆形硅棒的中心,比如图4所示的圆形硅棒的中心o),使硅片上尽可能包括有圆形硅棒的各个低电阻率区域,在保证硅片的电阻率均匀的同时,能够尽可能地从圆形硅棒的同一横截面上切分出尽可能多的硅片,以有效地提高圆形硅棒的利用率。
56.在本发明实施例中,上述四边形结构中,除倒角11及其对角12之外,另外两个角的电阻率小于或等于倒角11的电阻率,优选地,另外两个角的电阻率小于倒角11的电阻率。以进一步降低硅片的高电阻率区域的占比。
57.在本发明实施例中,为了降低对圆形硅棒的浪费,同时尽可能地将硅片的高电阻率区域的占比在一个较低范围,提高制备的太阳能电池的性价比,上述倒角11的倒角边长或者倒角弧长可以设计大于或等于其中,l

表征在所述圆形硅棒中电阻率最大的边缘区域的宽度;l和d分别表征所述硅片的长和宽。
58.具体地,以图4所示的圆形硅棒为例,详细说明l

,比如图4示出的圆形硅棒中圆环6和边缘7为圆形硅棒中电阻率最大的边缘区域,则l

即为圆环6的宽度与边缘7的宽度之和;又比如,图4示出的圆形硅棒中圆环5、圆环6和边缘7为圆形硅棒中电阻率最大的边缘区域,则l

即为圆环5的宽度、圆环6的宽度以及边缘7的宽度之和。
59.进一步可以理解地,在硅片为正方形硅片的情况下,硅片的长l和宽d相等。
60.进一步地,为了减少计算的繁琐性,通过进一步研究发现,对于从目前常见的圆形硅棒得到的上述结构硅片来说,倒角11的倒角边长或者倒角弧长大于或等于8mm,比如,9mm、10mm、15mm、20mm、30mm等。可以使硅片的高电导率区域的占比在5%以下,能够对太阳能电池的光电转化率具有比较明显的提升。
61.在本发明实施例中,上述硅片的边长一般控制在156~800mm范围内,比如,160mm、166mm、170mm、178mm、190mm、200mm、210mm、230mm、255mm、275mm、290mm、300mm、312mm、322mm、335mm、350mm、375mm、396mm、400mm、450mm、500mm、525mm、600mm、630mm、650mm、700mm、725mm、750mm、780mm、800mm等。使硅片能够通过大部分的圆形硅棒获取到,保证硅片的低电阻率。
62.在本发明实施例中,上述得到硅片所用的圆形硅棒为圆形单晶硅棒。为了能够得到上述各个实施例的硅片,同时能够保证圆形硅棒的最大利用率,本发明实施例提供一种硅片的制备方法。如图5a所示,该硅片的制备方法可包括如下步骤:
63.步骤s501a:基于预设的田字形/田字变形结构,对圆形硅棒进行切割,并控制田字形/田字变形结构的各条线段均经过圆形硅棒的横截面上的内部区域,得到多个四边形硅棒;
64.其中,田字形/田字变形结构可如图6a、6b、6c以及6d示例性地示出的田字形或田字变形结构,其他基于该图6a至图6d的变形也均在本发明的保护范围内。
65.其中,田字形/田字变形结构内接于圆形硅棒的横截面或者田字形/田字变形结构中的最大四边形的至少一组对角延伸出圆形硅棒的横截面,横截面上的内部区域为横截面上电阻率低于设定阈值的区域,其中,设定阈值由圆形硅棒的电阻率陡增的区域的电阻率确定出;
66.其中,田字形/田字变形结构内接于圆形硅棒的横截面可如图7a、图7b以及图7c所示,田字形/田字变形结构的四个顶点均位于圆形硅棒的横截面的边缘。
67.田字形/田字变形结构中的最大四边形的至少一组对角延伸出圆形硅棒的横截面可如图8a和图8b所示,田字形/田字变形结构的至少一组对角延伸出圆形硅棒的横截面的边缘之外。
68.值得说明的是,基于田字形/田字变形结构对圆形硅棒进行切割的过程,一般控制田字形/田字变形结构的中心(该田字形/田字变形结构的中心设计为田字形/田字变形结构内交叉的两条线的交点)位于圆形硅棒的中心,从而使后续得到的硅片的中心的电阻率
介于该圆形硅棒的中心的电阻率与圆形硅棒的边缘或者边缘区域的电阻率之间,以有效地减小硅片上各个位置的电阻率与硅片中心电阻率的差异,从而有效地提高硅片电阻率的均匀性,同时能够使圆形硅棒的一个横截面切分出的四个硅片基本一致,以最大程度的提高圆形硅棒的利用率,降低硅片、太阳能电池等一系列组件的生产成本。
69.步骤s502:对四边形硅棒进行切片,得到硅片。
70.如图7a所示的圆形硅棒经过步骤s501a和步骤s502得到的如图2所示的硅片结构。
71.其中,上述实施例的制备方法所使用的圆形硅棒一般为圆形单晶硅棒。
72.综上可知,本发明提供的通过切割圆形硅棒得到硅片的制备方法,由于田字形/田字变形结构内接于圆形硅棒的横截面或者田字形/田字变形结构中的最大四边形的至少一组对角延伸出圆形硅棒的横截面,使得到的硅片至少三个角均来自于圆形硅棒的横截面上的内部区域,其中,横截面上的内部区域为横截面上电阻率低于设定阈值的区域,设定阈值由圆形硅棒的电阻率陡增的区域的电阻率确定出,有效地降低甚至消除了圆形硅棒的边缘高电阻率对硅片的影响。进一步地,与硅片中心为圆形硅棒的中心的现有硅片相比,本发明提供的制备方法得到的硅片的电阻率沿硅片一组特定对角(对应于圆形硅棒边缘的角以及对应于圆形硅棒中心的角)呈递减分布的设计,能够有效地减小硅片的中心的电阻率与硅片的边缘以及各个角的电阻率之间的差异,使得该硅片的电阻率分布比较均匀。
73.进一步地,为了进一步降低硅片的高电阻率的区域。如图5b所示,在上述步骤s501a之后,步骤s502之前,还可进一步包括步骤s501b:去除四边形硅棒中的一个特定内角的边缘区域,其中,特定内角继承于田字形/田字变形结构中的最大四边形的一个内角;相应地,步骤s502的对四边形硅棒进行切片具体实现可包括步骤s502':对去除了一个特定内角的边缘区域的四边形硅棒进行切片,得到硅片。如图7b所示的,圆形硅棒经过步骤s501a、步骤s501b和步骤s502'得到的如图3所示的硅片结构。
74.通过倒角的设置可以减少甚至消除圆形硅棒的电阻率陡增的区域对整个硅片的影响,另外,倒角是通过去除圆形硅棒的部分或全部电阻率陡增的区域形成的,可以进一步去除部分或全部高电阻率的区域,以降低硅片中高电阻率区域的面积,从而降低硅片中高电阻率区域的占比。进一步地,通过设计硅片的电阻率从倒角到其对角呈递减分布,能够有效地减小硅片的中心的电阻率与硅片的边缘以及各个角的电阻率之间的差异,使得该硅片的电阻率分布比较均匀。
75.在本发明实施例中,上述步骤s501的具体实现可包括:通过三条相互平行的第一切割线以及与所述第一切割线交叉设置的三条相互平行的第二切割线切割圆形硅棒,其中,三条第一切割线的正投影和三条第二切割线的正投影组成田字形/田字变形结构,三条第一切割线以及三条第二切割线均经过圆形硅棒的横截面的内部区域,且三条第一切割线中处于中间位置的第一切割线以及三条第二切割线中处于中间位置的第二切割线均与圆形硅棒的横截面的直径相重合。通过切割线进行切割,可以保证硅片,特别是硅片边缘的完整性。
76.在本发明实施例中,上述去除四边形硅棒中的一个特定内角的边缘区域的具体实现方式可包括:确定圆形硅棒中电阻率最大的边缘区域的宽度;根据圆形硅棒中电阻率较大的边缘区域的宽度以及所需制备出的硅片的尺寸,确定出硅片所需倒角的倒角边长或者倒角弧长;基于确定出的倒角边长或者倒角弧长,对四边形硅棒中的一个特定内角的边缘
区域进行切割。
77.上述根据圆形硅棒中电阻率较大的边缘区域的宽度以及所需制备出的硅片的尺寸,确定出硅片所需倒角的倒角边长或者倒角弧长的具体实现可包括:控制上述倒角11的倒角边长或者倒角弧长可以设计大于或等于其中,l

表征在所述圆形硅棒中电阻率最大的边缘区域的宽度;l和d分别表征所述硅片的长和宽。通过控制上述倒角11的倒角边长或者倒角弧长可以设计大于或等于可以有效地降低对圆形硅棒的浪费,同时尽可能地将硅片的高电阻率区域的占比在一个较低范围,提高制备的太阳能电池的性价比,
78.另外,上述确定出硅片所需倒角的倒角边长或者倒角弧长,还可以为控制倒角11的倒角边长或者倒角弧长大于或等于8mm,比如,9mm、10mm、15mm、20mm、30mm等。可以使硅片的高电导率区域的占比在5%以下,能够对太阳能电池的光电转化率具有比较明显的提升。
79.在本发明实施例中,上述制备方法还可包括:对四边形硅棒的各个角进行平整处理。以降低硅片各个角被磕碰的风险。
80.在本发明实施例中,上述制备方法还可包括:对四边形硅棒的各个侧面进行平整处理。以保证硅片侧面的平整性。
81.本发明实施例提供一种太阳能电池,图9和图10分别示出了基于上述实施例提供的不同结构的硅片制备得到的太阳能电池的俯视图。其中,图9是基于图2所示的硅片得到的太阳能电池的俯视图;图10是基于图2所示的硅片得到的太阳能电池的俯视图。
82.如图9和图10所示,太阳能电池还包括:细栅线22,其中,细栅线22平行于硅片10的一组对边。
83.另外,如图9和图10所示,上述太阳能电池还可包括:主栅线23,其中,主栅线23平行于硅片10的一组对边。
84.值得说明的是,图9和图10仅是示例性地示出了包含细栅线22和主栅线23的情况,在太阳能电池上还可仅包含细栅线。
85.另外,基于图3示出的硅片制备得到的太阳能电池,如图10所示还可包括:一个电池倒角21,其中,电池倒角21是基于硅片10的倒角11形成的。
86.值得说明的是,上述太阳能电池还可包括有绒面、钝化层以及减反射层等,其中,绒面、钝化层、减反射层,以及上述的细栅线、主栅线等可采用现有的技术实现,在此不再赘述。
87.本发明实施例还提供了一种光伏组件,图11示出了该光伏组件的剖面示意图。如图11所示,该光伏组件30包括有阵列排列的多个电池片31,其中,电池片31由上述实施例提供的所提供的太阳能电池制备得到。具体地,上述的太阳能电池可以直接作为电池片使用,也可以通过切割方式切割出各个小片的电池片。
88.其中,该光伏组件还可包括用来将阵列排列的多个电池片31封装于盖板32和背板33之间的封装层34。值得说明的是,该阵列排列的多个电池片31可通过焊带、汇流条收集电流。其中,焊带和汇流条与阵列排列的多个电池片31之间的连接方式可采用现有的连接方式实现,在此不再赘述。
89.本发明实施例还提供了一种电站,该电站包括有上述实施例提供的光伏组件30。
90.综上,本发明实施例提供的技术方案包括:
91.技术方案1、一种硅片10,所述硅片10用于制备太阳能电池20,其是通过切割圆形硅棒得到的四边形结构,包括:
92.所述四边形结构中至少三个角来自于所述圆形硅棒的横截面上的内部区域,其中,所述横截面上的内部区域为所述横截面上电阻率低于设定阈值的区域,所述设定阈值由所述圆形硅棒的电阻率陡增的区域的电阻率确定出;
93.所述硅片10的电阻率沿所述四边形结构中的一组特定对角呈递减分布。
94.技术方案2、根据技术方案1所述的硅片10,
95.所述四边形结构中三个角对应于所述圆形硅棒的内部区域,剩余的一个角对应于所述圆形硅棒的内部区域以外的区域,其中,对应于所述圆形硅棒的内部区域以外的区域的角和其对角组成所述一组特定对角。
96.技术方案3、根据技术方案1所述的硅片10,
97.所述四边形结构的四个角对应于所述圆形硅棒的内部区域。
98.技术方案4、根据技术方案2或3所述的硅片10,
99.所述四边形结构的一个角为一个倒角11,其中,所述倒角11是通过去除所述圆形硅棒的部分或全部电阻率陡增的区域形成的;
100.所述倒角11和其对角12组成所述一组特定对角。
101.技术方案5、根据技术方案1至3任一所述的硅片,
102.所述硅片中具有相同电阻率的多个区域均呈弧形结构;
103.所述一组特定对角之间的连线穿过多个所述弧形结构,且所述一组特定对角中的一个角为多个所述弧形结构的中心。
104.技术方案6、根据技术方案4所述的硅片,
105.所述四边形结构中,除所述倒角11及其对角12之外,另外两个角的电阻率小于或等于所述倒角11的电阻率,优选地,另外两个角的电阻率小于所述倒角11的电阻率。
106.技术方案7、根据技术方案4所述的硅片,
107.所述倒角(11)的倒角边长或者倒角弧长大于或等于其中,l

表征在所述圆形硅棒中电阻率最大的边缘区域的宽度;l和d分别表征所述硅片的长和宽。
108.技术方案8、根据技术方案7所述的硅片,
109.所述倒角11的倒角边长或者倒角弧长大于或等于8mm。
110.技术方案9、根据技术方案1至3任一所述的硅片,
111.所述硅片的边长为156~800mm。
112.技术方案10、根据技术方案1至3、6以及7中任一项所述的硅片,所述圆形硅棒为圆形单晶硅棒。
113.技术方案11、一种技术方案1至10任一所述的硅片的制备方法,包括:
114.基于预设的田字形/田字变形结构,对圆形硅棒进行切割,并控制所述田字形/所述田字变形结构的各条线段均经过所述圆形硅棒的横截面上的内部区域,得到多个四边形
硅棒,其中,所述田字形/所述田字变形结构内接于所述圆形硅棒的横截面或者所述田字形/所述田字变形结构中的最大四边形的至少一组对角延伸出所述圆形硅棒的横截面,所述横截面上的内部区域为所述横截面上电阻率低于设定阈值的区域,其中,所述设定阈值由所述圆形硅棒的电阻率陡增的区域的电阻率确定出;
115.对所述四边形硅棒进行切片,得到硅片。
116.技术方案12、根据技术方案11所述的硅片的制备方法,所述对圆形硅棒进行切割,包括:
117.通过三条相互平行的第一切割线以及与所述第一切割线交叉设置的三条相互平行的第二切割线切割圆形硅棒,其中,三条所述第一切割线的正投影和三条所述第二切割线的正投影组成所述田字形/所述田字变形结构,三条所述第一切割线以及三条所述第二切割线均经过所述圆形硅棒的横截面的内部区域,且三条所述第一切割线中处于中间位置的第一切割线以及三条所述第二切割线中处于中间位置的第二切割线均与所述圆形硅棒的横截面的直径相重合。
118.技术方案13、根据技术方案11所述的硅片的制备方法,在所述得到多个四边形硅棒之后,对所述四边形硅棒进行切片之前,还包括:
119.去除所述四边形硅棒中的一个特定内角的边缘区域,其中,所述特定边角继承于所述田字形/所述田字变形结构中的最大四边形的一个内角;
120.所述对所述四边形硅棒进行切片,包括:对去除了一个特定内角的边缘区域的四边形硅棒进行切片,得到硅片。
121.技术方案14.根据技术方案13所述的制备方法,所述去除所述四边形硅棒中的一个特定内角的边缘区域,包括:
122.确定所述圆形硅棒中电阻率最大的边缘区域的宽度;
123.根据所述圆形硅棒中电阻率较大的边缘区域的宽度以及所需制备出的硅片的尺寸,确定出所述硅片所需倒角的倒角边长或者倒角弧长;
124.基于确定出的所述倒角边长或者所述倒角弧长,对所述四边形硅棒中的一个特定内角的边缘区域进行切割。
125.技术方案15、根据技术方案11至14任一所述的制备方法,还包括:
126.对所述四边形硅棒的各个角进行平整处理;
127.和/或,
128.对所述四边形硅棒的各个侧面进行平整处理。
129.技术方案16、根据技术方案11至14任一所述的制备方法,
130.所述圆形硅棒为圆形单晶硅棒。
131.技术方案17、一种太阳能电池,所述太阳能电池利用技术方案1至10任一所述硅片10制备得到。
132.技术方案18根据技术方案17所述的太阳能电池,还包括:一个电池倒角21,其中,
133.所述电池倒角21是基于所述硅片10的倒角11形成的。
134.技术方案19、根据技术方案17所述的太阳能电池,
135.太阳能电池还包括:细栅线22,其中,所述细栅线22平行于所述硅片10的一组对边;
136.和/或,
137.所述太阳能电池还包括:主栅线23,其中,所述主栅线23平行于所述硅片10的一组对边。
138.技术方案20、一种光伏组件,包括:阵列排列的多个电池片31,其中,所述电池片31由技术方案17至19任一所提供的太阳能电池制备得到。
139.技术方案21、一种电站,包括技术方案20提供的所述光伏组件30。
140.以上步骤所提供的介绍,只是用于帮助理解本发明的方法、结构及核心思想。对于本技术领域内的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也同样属于本发明权利要求保护范围之内。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1