电池片及叠瓦组件的制作方法

本实用新型涉及太阳能光伏领域，尤其涉及一种电池片及叠瓦组件。

背景技术：

随着光伏技术的进步和“领跑者”计划的深入推进，中国光伏行业开始进入高效产品比拼的时代，其中，作为主流高效组件技术之一的叠瓦技术目前受到广泛关注。叠瓦组件是利用切片技术将栅线重新设计的电池母片切割成合理尺寸的长条形电池单元，将若干长条形电池单元叠加排布制作成串，再经过串并联排版后层压成组件。叠瓦组件使得电池单元之间以更紧密的方式互相连结，在相同的面积下，叠瓦组件可以放置多于常规组件13％以上的电池片，并且由于此组件结构的优化，采用无焊带设计，大大减少了组件的线损，大幅度提高了组件的输出功率。

随叠瓦组件技术成熟，组件的降本提效(即降低成本、提高效率)成为至关重要的事情，其中，减小相邻电池单元之间的交叠宽度，可以在相同组件版型、相同功率的情况下，减少所使用电池单元的片数，从而能够降低组件制作成本(也可以理解为：在采用相同电池单元数量时，减小相邻电池单元的交叠宽度，能够提高组件的光照接受面积，进而有效提高组件效率)。

在具体叠瓦组件组装过程中，相邻两电池单元的交叠宽度尺寸通常不小于正面主栅到半导体基板相应侧边缘的距离尺寸与正面主栅的宽度尺寸之和，否则相邻两电池片交叠后，交叠位置处的正面主栅会暴露在外；而为保证测试的准确性及稳定性，电池单元的正面主栅宽度也不能无限缩小。基于此，在具体电池片的设计过程中，只能通过进一步缩小正面主栅到半导体基板相应侧边缘的距离来进一步实现光伏组件的降本提效。

通常，在采用电池母片切割成电池单元时，必然存在一块电池单元的正面主栅由电池母片的边缘主栅构成，为了缩小该电池单元中正面主栅到半导体基板相应侧边缘的距离，就需要缩小电池母片中边缘主栅到半导体基板相应侧边缘的距离，然过分的缩小电池母片中边缘主栅到半导体基板相应侧边缘的距离容易出现烧结后形成的边缘主栅与半导体基板p型层之间形成电性连接，进而导致所得到的具有该边缘主栅的电池单元存在边缘漏电问题，而边缘漏电会严重影响电池单元的效率。

有鉴于此，有必要提供一种改进的技术方案以解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术存在的技术问题之一，为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种电池片，其具体设计方式如下。

一种电池片，包括半导体基板以及覆于所述半导体基板正面的减反射膜，所述电池片还具有位于所述半导体基板正面一侧的边缘主栅，所述边缘主栅形成于所述减反射膜上表面且相对所述半导体基板分离设置。

进一步，所述电池片还具有位于所述半导体基板正面一侧与所述边缘主栅形成电性连接的副栅，所述副栅至少部分区域自所述减反射膜上表面向下穿透所述减反射膜以与所述半导体基板形成电性连接。

进一步，所述边缘主栅与所述半导体基板相应侧边缘之间距离不小于0.2mm。

进一步，所述边缘主栅与所述半导体基板相应侧边缘之间距离不大于0.75mm。

进一步，所述边缘主栅的宽度不小于0.5mm。

进一步，所述电池片还具有若干位于所述半导体基板正面一侧相对所述边缘主栅平行设置的中间主栅。

进一步，若干所述中间主栅形成于所述减反射膜上表面且相对所述半导体基板分离设置。

本实用新型还提供了一种叠瓦组件，该叠瓦组件包括若干呈叠瓦设置的电池单元，所述电池单元包括半导体基板以及覆于所述半导体基板正面的减反射膜，至少一块所述电池单元还具有位于所述半导体基板正面一侧的边缘主栅，所述边缘主栅形成于所述减反射膜上表面且相对所述半导体基板分离设置。

本实用新型的有益效果是：基于本实用新型所提供电池片的结构，可以在避免出现电池片边缘漏电的前提下进一步缩小边缘主栅到半导体基板相应侧边缘的距离，如此在叠瓦组件的具体应用场景中，能够进一步降低同一电池串中相邻两电池单元之间的交叠宽度，从而可靠的实现叠瓦组件的降本提效。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1所示为本实用新型电池片的一种正面平面示意图

图2所示为图1中a-a′位置处的截面示意图；

图3所示为由图1所示电池片切割所得电池单元的平面示意图；

图4所示为采用若干电池单元串接形成叠瓦组件的平面示意图；

图5所示为图4中b-b′位置处的截面示意图；

图中，10为电池片，100为电池单元，101为第一电池单元，102为第二电池单元，11为半导体基板，110为减反射膜，12为边缘主栅，12′为中间主栅，13为副栅，131为第一副栅，132为第二副栅，14为背电极，15为背电场，d为边缘主栅12到半导体基板11相应侧边缘的距离，d为相邻两电池片之间的交叠宽度。

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。

参考图1、图2所示，本实用新型所涉及的电池片10包括半导体基板11以及覆于半导体基板11正面的减反射膜110。在电池片100制作过程中，所涉及的半导体基板11可以是硅片，所涉及的减反射膜110可以由氮化硅膜、二氧化硅、碳化硅等材质制成，更具体的可参考现有技术，在此不作进一步展开。

本实用新型中的电池片100还具有位于半导体基板11正面一侧的边缘主栅12，该边缘主栅形成于减反射膜110上表面且相对半导体基板11分离设置。具体而言，参考图2中所示，边缘主栅12与半导体基板11分别位于减反射膜110的两侧，从而形成分离，由于减反射膜110具有绝缘特性，边缘主栅12与半导体基板11未直接形成电性连接。

基于本实用新型所提供电池片100的结构，可以在避免出现电池片100边缘漏电的前提下进一步缩小边缘主栅12到半导体基板11相应侧边缘的距离d。以下结合p型半导体基板11进行详细描述。

在制作电池片100的过程中，需要对半导体基板11的正面进行磷扩散以得到n型层，在此过程中，半导体基板11的边缘及背面靠近边缘的部分也会形成n型层，故需要采用蚀刻液对半导体基板11的边缘及背面靠近边缘的n型层部分进行蚀刻处理。在刻蚀处理半导体基板11的边缘及背面靠近边缘的n型层部分时，蚀刻液有可能与半导体基板11正面靠近边缘的部分接触，从而导致半导体基板11正面的边缘n型层也被刻蚀掉，即通常所制得的半导体基板11会出现正面边缘无n型层的情况。

现有技术中烧结形成电池片正面电极的导电浆料通常为烧穿型导电浆料，在烧结形成正面电极时，边缘主栅会穿透半导体基板11上表面的减反射膜并与半导体基板11的正面形成电性连接。如此，当过于缩小边缘主栅12到半导体基板11相应侧边缘之间距离时，边缘主栅有可能直接与半导体基板11的p型层接触，从而导致电池片漏电。

但在本实用新型中，所涉及的边缘主栅12与半导体基板11之间并不形成电性连接，如此，其相对现有技术可将边缘主栅12到半导体基板11相应侧边缘之间距离d设置的很小，而且不会出现漏电现象。

本实用新型中所涉及的电池片100还具有位于半导体基板11正面一侧与边缘主栅12形成电性连接的副栅13，副栅13至少部分区域自减反射膜110上表面向下穿透减反射膜110以与半导体基板11形成电性连接。在具体光伏组件应用场景中，副栅13用于实现光伏效应电流的收集并将收集的电流汇流至边缘主栅12。作为本实用新型的优选实施方式，全部副栅13至自减反射膜110上表面向下穿透减反射膜110以与半导体基板11形成电性连接，如此全部副栅13可采用相同导电浆料一次印制成型，具体可结合后文描述。

在本实用新型的一些具体实施例中，为避免边缘主栅12印刷时直接连接至半导体基板11的边缘侧壁，边缘主栅12与相应侧长边之间距离d不小于0.2mm。进一步，本实用新型中边缘主栅12与相应侧长边之间距离d优选为不大于0.75mm。

通常，为了保证电池片100测试的准确性及稳定性，本实用新型中所涉及的边缘主栅宽度不小于0.5mm。

参考图1所示，在本具体实施例中，电池片100还具有若干位于半导体基板11正面一侧相对边缘主栅12平行设置的中间主栅12＇。作为优选，若干中间主栅12＇形成于减反射膜110上表面且相对半导体基板11分离设置。基于该设置方式，在电池片制作过程中，边缘主栅12与若干中间主栅12＇同步印刷制作成型。可以理解，本具体实施例中电池片100上的每一中间主栅12＇也连接有副栅13。

可以理解，在本实用新型的其它实施例中，中间主栅12＇也可以具有不同于边缘主栅12的设置结构，在这些实施例中，中间主栅12＇形成于减反射膜110上表面且自减反射膜110上表面向下穿透减反射膜110以与半导体基板11形成电性连接。

本具体实施例中，图1所示电池片10可切割形成多块如图3所示的电池单元100，其中，具有边缘主栅12的电池单元100即为第一电池单元101，具有中间主栅12＇的电池单元100即为第二电池单元102，边缘主栅12与中间主栅12＇分别构成相应电池单元100的正面主栅。若干电池单元100通过叠瓦方式连接即可得到图4所示的叠瓦组件。

结合图4、图5所示，较为容易理解，本实用新型所涉及的电池单元100还具有位于半导体硅片11背面一侧的背电极14，其中背电极14与正面主栅分别靠近半导体硅片11两相对侧边设置。

此外，本实用新型所涉及的电池单元100于半导体基板11的背面还设置有背电场15。此外，虽然图中未示出，但对于本领域技术人员较为容易知晓，本实用新型中所涉及半导体基板11的背面还设置有钝化层。

可以理解，本实用新型构成电池单元100的背电极14、背电场15、钝化层等结构均是在电池片10制作过程中形成。

进一步参考图5所示，叠瓦组件中相邻两电池片100之间是通过正面主栅与背电极14之间的配合连接实现串联的，通常用于实现配合连接的正面主栅与背电极14之间还可以设置有导电胶(图中未展示)。

基于本实用新型所提供电池片100的具体结构，边缘主栅12与相应侧边缘之间距离d可以缩小到比较小的值(具体可参考以上限定参数)，基于此，当采用具有边缘主栅12的第一电池单元101进行叠瓦组件制作时，与第一电池单元101正面主栅侧配合的电池单元100和该第一电池单元101之间交叠部分宽度的相对现有技术具有较大幅度的降低，如此能实现叠瓦组件的降本提效；与第一电池单元101正面主栅侧配合的电池单元100可以是第二电池单元102，也可以是另一块第一电池单元101。在具体实施过程中，该交叠宽度d范围优选为0.9-1.2mm。

此外，在本实施例中的，参考图3中所示，每一电池单元100上的副栅13包括一组平行间隔设置且延伸方向相对正面主栅延伸方向垂直的第一副栅131，正面主栅与一组第一副栅131的一端均形成连接。一组第一副栅131可直接收集电池单元100内产生的电流并汇流至正面主栅。

作为优选，参考图3中所示，本实施例中的副栅13还具有一根依次与一组第一副栅131远离正面主栅的一端形成连接的第二副栅132。如此，当某根第一副栅131出现断点时，该第一副栅131位于断点远离正面主栅一侧的部分可以通过第二副栅132与其它第一副栅131连接，进而在电池单元100工作时能继续收集电流。即本实施例中第二副栅132的设置可以克服第一副栅131出现断点导致无法收集电流的问题，有效提高副栅13的电流收集能力。

当然，在本实用新型的其它实施例中，副栅13的具体实施结构也不局限于图1所示结构。

可以理解的是，在本实用新型的另一些实施例中，电池片10不用切割即可作为应用于叠瓦组件中的电池单元100，此时所述涉及的电池片10本身就仅由一块第一电池单元101构成。

为了更好的理解本实用新型所提供电池片及叠瓦组件的结构，本实用新型还提供了一种电池片的制作方法，用于制作如以上的电池片100，该制作方法包括有以下步骤：提供正面覆有减反射膜110的半导体基板11；在减反射膜110上表面形成边缘主栅12的区域印刷非烧穿型导电浆料；烧结印刷后的半导体基板11，以得到形成于减反射膜110上表面且相对半导体基板11分离设置的边缘主栅12。

进一步，在烧结形成边缘主栅12之前，还包括在减反射膜110上表面形成副栅13的区域印刷烧穿型导电浆料。如此在烧结后即可得到自减反射膜110上表面向下穿透减反射膜110以与半导体基板11形成电性连接的副栅13。

具体而言，本实施例中用于烧结形成边缘主栅12与副栅13的导电浆料不同，用于烧结形成边缘主栅12的非烧穿型导电浆料在烧结过程中无法烧穿减反射层110，而用于烧结形成副栅13的烧穿型导电浆料在烧结过程中可烧穿减反射层110。本实用新型中非烧穿型导电浆料与烧穿型导电浆料可以是具有不同添加剂的银浆，其分别采用具有不同印刷图形的网板分次印刷至半导体基板11正面相应位置处。

此外，本实用新型中电池片10上的中间主栅12＇可以由烧穿型导电浆料烧结成型，也可以由非烧穿型导电浆料烧结成型。当中间主栅12＇由烧穿型导电浆料烧结成型时，中间主栅12＇与副栅13可采用一块网板印刷；当中间主栅12＇由非烧穿型导电浆料烧结成型时，中间主栅12＇与边缘主栅12可采用一块网板印刷。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。