专利名称：一种太阳能电池片及其太阳能电池串的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能技术领域，尤其涉及一种太阳能电池片及其太阳能电池
串ο
背景技术：
随着环保意识的不断增强，人们对可再生清洁能源的关注度越来越高。太阳能作为一种储量巨大并且完全无公害的可再生清洁能源，早在上世纪五十年代就受到人们的关注。近几年，利用太阳能发电系统将太阳能转化为电能已经逐渐被越来越多的国家所推广。目前，太阳能发电系统的成本很高，但对太阳能的利用率却很低，因此提高太阳能利用率以及降低太阳能发电系统的成本成为亟待解决的问题。太阳能发电系统的成本来自于材料、设备、人工等很多方面，但是其中最为主要的是太阳能电池片的制作安装成本。太阳能电池片是太阳能发电系统中的重要部件，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片；它接收太阳光能照射的面积越大，转化的电能就越多，对太阳能的利用率也就越高。而在现有太阳能发电系统的建造过程中，太阳能电池片的反面和正面均需要进行焊接，才能将多个太阳能电池片串接成太阳能电池串，并将太阳能电池片转换的电能回流到电缆上， 以进行储存或使用；这不仅减少了太阳能电池片接收太阳光能照射的面积，而且需要耗费投入大量的焊接片和大量的人力，因此既增加了太阳能发电系统的成本，又降低了太阳能利用率。
发明内容本实用新型的目的是提供一种太阳能电池片及其太阳能电池串，以避免在太阳能电池片正面进行焊接，减少太阳能电池片焊接工作量，并且增大接收太阳光能照射的面积， 从而降低太阳能发电系统的成本，提升太阳能的利用率。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的一种太阳能电池片，包括P型硅基片1、N型扩散硅区2、减反膜3、P侧印刷电极4 和N侧印刷电极5 ；P型硅基片1的上表面以及侧表面覆盖有N型扩散硅区2 ；P型硅基片1的下表面设有P侧印刷电极4，并且该P侧印刷电极4与N型扩散硅区2之间设有缝隙；N型扩散硅区2的上表面、侧表面以及下表面设有N侧印刷电极5，并且该N侧印刷电极5与P型硅基片1和P侧印刷电极4之间设有缝隙；位于P型硅基片1上方的N型扩散硅区2与位于P型硅基片1上方的N侧印刷电极5之间设有减反膜3。优选地，P型硅基片1的侧表面覆盖有N型扩散硅区2是指P型硅基片1的至少一侧并且至多三侧的侧表面覆盖有N型扩散硅区2。优选地，相应的P型硅基片1的下表面为绒面结构。[0013]优选地，相应的N型扩散硅区2的上表面和下表面均为绒面结构。优选地，相应的减反膜3为厚度在78nm至82nm之间的氮化硅减反膜。一种太阳能电池串，包括焊接片以及至少两片上述技术方案中所述的太阳能电池片；所述太阳能电池片通过焊接片进行串接，并且焊接片的一端与一块太阳能电池片的N侧印刷电极5连接，其另一端与另一块太阳能电池片的P侧印刷电极4连接。焊接片的一端与N侧印刷电极5连接包括焊接片的一端与设于N型扩散硅区2下表面的N侧印刷电极5连接；焊接片的另一端与P侧印刷电极4连接包括焊接片的另一端与设于P型硅基片1 下表面的P侧印刷电极4连接。由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的太阳能电池片及其太阳能电池串通过将N侧印刷电极5的覆盖面积扩散到N型扩散硅区2的下表面， 并且利用焊接片依次将设于每块太阳能电池片背面的N侧印刷电极5与其后一块太阳能电池片的P侧印刷电极4连接，就可以完成太阳能电池片的串接，因此避免了在太阳能电池片正面进行焊接，不仅增大了接收太阳光能照射的面积，而且减少了太阳能电池片焊接工作量，从而降低太阳能发电系统的成本，提升太阳能的利用率。
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本实用新型实施例提供的太阳能电池片的结构示意图一；图2为本实用新型实施例提供的太阳能电池片的结构示意图二 ；图3为本实用新型实施例提供的太阳能电池串的结构示意图。
具体实施方式
下面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，都属于本实用新型的保护范围。首先，需要说明的是，本申请文件中所述的P型硅基片是一种P型半导体(其中的 P是positive的简写，译为正的、阳性的)，该P型半导体由单晶硅通过特殊工艺掺入少量的三价元素组成并会在半导体内部形成带正电的空穴；所述的N型扩散硅区2是一种N型半导体(其中的N是negative的简写，译为负的、阴性的)，该N型半导体由单晶硅通过特殊工艺掺入少量的五价元素组成并会在半导体内部形成带负电的自由电子；具体的关于P 型半导体与N型半导体的技术可以参将现有技术中的PN结。下面将结合附图对本实用新型实施例所提供的太阳能电池片作进一步地详细描述。[0027]如图1和图2所示，一种太阳能电池片，其具体实现结构可以包括P型硅基片1、 N型扩散硅区2、减反膜3、P侧印刷电极4和N侧印刷电极5 ；若以太阳能电池片接受阳光照射的一方作为上方，则P型硅基片1的上表面以及侧表面覆盖有N型扩散硅区2 ；P型硅基片1的下表面设有P侧印刷电极4，并且该P侧印刷电极4与N型扩散硅区2之间设有缝隙；也就是说，该P侧印刷电极4不与N型扩散硅区2相接触；N型扩散硅区2的上表面、侧表面以及下表面设有N侧印刷电极5，并且该N侧印刷电极5与P型硅基片1和P侧印刷电极4之间设有缝隙；也就是说，该N侧印刷电极5不与P型硅基片1和P侧印刷电极4相接触；位于P型硅基片1上方的N型扩散硅区2与位于P型硅基片1上方的N侧印刷电极5之间设有减反膜3。其中，相应的P型硅基片1的侧表面覆盖有N型扩散硅区2是指P型硅基片1的至少一侧并且至多三侧的侧表面覆盖有N型扩散硅区2，从而形成了一个PN结；具体的实现方法如图2所示，先使P型硅基片1的每个侧面均覆盖有N型扩散硅区2，然后再利用激光去边机去除一个覆盖有N型扩散硅区2的侧面，这样就可以使两片太阳能电池片通过一个焊接片的单面焊接就能便捷地实现串联，不仅节省了焊接材料，而且缩小了两个焊接片的间隔，减小了整体的体积，提高了实用性。相应的P型硅基片1的下表面为绒面结构(相应的绒面结构是指现有技术中的本领域常见的利用化学腐蚀的方法得到的倒金字塔型的腐蚀坑，主要用来增大接收阳光照射的面积，从而提高太阳光能的利用率)；相应的N型扩散硅区2的上表面和下表面均为绒面结构。相应的减反膜3为厚度在78nm至82nm之间的氮化硅减反膜，在实际应用中最好为厚度是80的氮化硅减反膜。具体地，本实用新型实施例所提供的太阳能电池片是根据现有技术中的光生伏特效应原理(所述的光生伏特效应原理是指当太阳光照在PN结上时，PN结上形成了新的空穴_电子对，在PN结电场的作用下，空穴由N型半导体流向P型半导体，电子由P型半导体流向N型半导体，接通电路后就形成了电流)将太阳能直接转换为电能，以进行储存和使用。由于N侧印刷电极5的覆盖面积扩散到N型扩散硅区2的下表面，所以焊接片只需依次将设于每块太阳能电池片背面的N侧印刷电极5与其后一块太阳能电池片的P侧印刷电极4连接，就能完成太阳能电池片的串接；这样就避免了在太阳能电池片正面进行焊接，所以增大了接收太阳光能够照射到的面积，而且减少了太阳能电池片焊接工作量，从而降低太阳能发电系统的成本，提升太阳能的利用率。进一步地，本实用新型实施例所提供的太阳能电池片的制作流程如下步骤101 依次利用硝酸和盐酸对硅片(包括P型半导体和N型半导体)进行常规清洗，然后依次用去离子水清洗5分钟，用丙酮脱水5遍，用异丙醇清洗数遍，最后进行烘干。步骤102 将经过步骤101处理后的硅片放置于氢氧化钠溶液中进行各向异性腐蚀形成倒金字塔的绒面结构，然后依次用去离子水、丙酮和异丙醇进行清洗后烘干。步骤103 将经过步骤102处理后的硅片放入高温中扩散，扩散源为三氯氧磷，进而形成扩散后的PN结。步骤104 如图2所示，利用激光去边机去除经过步骤103处理后的硅片的一个侧面，即单面去边结。步骤105 利用PECVD设备在经过步骤104处理后的硅片上表面生长氮化硅减反膜，厚度约为80nm左右。步骤106 利用丝网印刷装置将铝浆料印刷于所述硅片的P型半导体(即P型硅基片1)的下表面，从而形成正电铝电极(即P侧印刷电极4)，印刷完毕后再进行热处理固化；在所述硅片的N型半导体(即N型扩散硅区2)的上表面、下表面以及未去边结的侧表面涂覆印刷银浆料，从而形成负电银电极(即N侧印刷电极5)，印刷完毕后再进行热处理固化。步骤108 合金处理；在氮气或其他气体气氛保护下对所述硅片进行热退火处理。步骤109 利用焊接片对太阳能电池片进行单面焊接形成太阳能电池串。需要说明的是，上述太阳能电池片的制作流程追踪所提及的设备、药品、原料、具体每一步骤中的加工工艺均可以按照现有技术中的本领域公知的技术方案来处理，本申请中不再赘述。如图1、图2和图3所示，一种太阳能电池串，包括焊接片以及至少两片上述技术方案中所述的太阳能电池片；所述太阳能电池片通过焊接片进行串接，并且焊接片的一端与一块太阳能电池片的N侧印刷电极5连接，其另一端与另一块太阳能电池片的P侧印刷电极4连接。具体地，焊接片的一端与N侧印刷电极5连接包括焊接片的一端与设于N型扩散硅区2下表面的N侧印刷电极5连接；焊接片的另一端与P侧印刷电极4连接包括焊接片的另一端与设于P型硅基片1下表面的P侧印刷电极4连接。进一步地，本实用新型实施例所提供的太阳能电池片串的原理如下本太阳能电池串通过将N侧印刷电极5的覆盖面积扩散到N型扩散硅区2的下表面，并且利用焊接片依次将设于每块太阳能电池片背面的N侧印刷电极5与其后一块太阳能电池片的P侧印刷电极4连接，从而形成了相互串联的太阳能电池串。由于避免了在太阳能电池片正面进行焊接，所以增大了接收太阳光能够照射到的面积，而且减少了太阳能电池片焊接工作量，从而降低太阳能发电系统的成本，提升太阳能的利用率。可见，本实用新型实施例的实现避免了在太阳能电池片正面进行焊接，减少了太阳能电池片焊接工作量，并且增大了接收太阳光能照射的面积，从而降低了太阳能发电系统的成本，提升了太阳能的利用率。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求1.一种太阳能电池片，其特征在于，包括P型硅基片(1)、N型扩散硅区(2)、减反膜 (3)、P侧印刷电极(4)和N侧印刷电极(5)；P型硅基片(1)的上表面以及侧表面覆盖有N型扩散硅区(2)；P型硅基片⑴的下表面设有P侧印刷电极(4)，并且该P侧印刷电极(4)与N型扩散硅区(2)之间设有缝隙；N型扩散硅区(2)的上表面、侧表面以及下表面设有N侧印刷电极(5)，并且该N侧印刷电极(5)与P型硅基片⑴和P侧印刷电极⑷之间设有缝隙；位于P型硅基片(1)上方的N型扩散硅区(2)与位于P型硅基片(1)上方的N侧印刷电极(5)之间设有减反膜(3)。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于，P型硅基片⑴的侧表面覆盖有 N型扩散硅区(2)是指P型硅基片(1)的至少一侧并且至多三侧的侧表面覆盖有N型扩散硅区(2)。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池片，其特征在于，所述的P型硅基片(1)的下表面为绒面结构。
4.根据权利要求1或2所述的太阳能电池片，其特征在于，所述的N型扩散硅区(2)的上表面和下表面均为绒面结构。
5.根据权利要求1或2所述的太阳能电池片，其特征在于，所述的减反膜(3)为厚度在 78nm至82nm之间的氮化硅减反膜。
6.一种太阳能电池串，其特征在于，包括焊接片以及至少两片上述权利要求1至5中任一项所述的太阳能电池片；所述太阳能电池片通过焊接片进行串接，并且焊接片的一端与一块太阳能电池片的N 侧印刷电极(5)连接，其另一端与另一块太阳能电池片的P侧印刷电极⑷连接。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池串，其特征在于，焊接片的一端与N侧印刷电极(5)连接包括焊接片的一端与设于N型扩散硅区(2)下表面的N侧印刷电极(5)连接；焊接片的另一端与P侧印刷电极(4)连接包括焊接片的另一端与设于P型硅基片(1) 下表面的P侧印刷电极⑷连接。
专利摘要本实用新型公开了一种太阳能电池片及其太阳能电池串，其具体结构包括P型硅基片(1)的上表面和侧表面覆盖有N型扩散硅区(2)，其下表面设有不与N型扩散硅区(2)相接触的P侧印刷电极(4)；N型扩散硅区(2)的上表面、侧表面以及下表面设有不与P型硅基片(1)和P侧印刷电极(4)相接触的N侧印刷电极(5)；位于P型硅基片(1)上方的N型扩散硅区(2)与N侧印刷电极(5)之间设有减反膜(3)。本实用新型实施例的实现避免了在太阳能电池片正面进行焊接，减少了太阳能电池片焊接工作量，并且增大了接收太阳光能照射的面积，从而降低了太阳能发电系统的成本，提升了太阳能的利用率。
文档编号H01L31/05GK202067803SQ20112016671
公开日2011年12月7日 申请日期2011年5月23日 优先权日2011年5月23日
发明者李博, 薛婷 申请人:宏大中源太阳能股份有限公司