一种太阳电池、光伏组件及光伏系统的制作方法

    技术2025-02-01  54


    本发明属于光伏,尤其涉及一种太阳电池、光伏组件及光伏系统。


    背景技术:

    1、多个电池所构成的光伏组件通常安装在地域开阔、阳光充足的地带。在长期使用中难免落上飞鸟、尘土、落叶等遮挡物,这些遮挡物在光伏组件上就形成了阴影,在大型光伏组件方阵中行间距不适合也能互相形成阴影。由于局部阴影的存在,光伏组件中某些太阳电池单片的电流、电压发生了变化。常规太阳电池具有二极管特性,受遮挡的电池片为反偏特性,使光伏组件局部电流与电压之积增大,其功耗极高,从而在这些光伏组件上产生了局部温度升高的现象。光伏组件中某些电池单片本身缺陷也可能使组件在工作时局部发热,这种现象叫“热斑效应”。因此,现有电池的光伏组件在实际工作过程中具有较高的热斑风险。在封装成光伏组件后,热斑效应可能会降低组件功率,同时带来局部温度升高的安全性问题。相关技术中,常通过设置旁路二极管的方式规避光伏组件热斑风险,但该方式会大幅降低组件功率,因此亟待通过其他技术手段降低“热斑效应”的同时维持组件的高功率输出。


    技术实现思路

    1、本发明提供一种太阳电池、光伏组件及光伏系统,旨在解决如何降低“热斑效应”的同时维持组件的高功率输出的问题。

    2、本发明是这样实现的,一种太阳电池,其特征在于,包括硅基底,在所述硅基底的正面或背面上设置至少一组重复单元;

    3、所述重复单元包括交替设置的第一掺杂层和第二掺杂层,所述第二掺杂层与所述第一掺杂层极性相反;

    4、所述重复单元还包括层叠区,所述第二掺杂层延伸叠设于所述第一掺杂层上,所述第二掺杂层与所述第一掺杂层叠设的区域为所述层叠区。

    5、可选地,所述第一掺杂层和所述第二掺杂层沿第一方向交替设置,相邻的所述第一掺杂层和所述第二掺杂层之间设置的间隔区,第二方向垂直于所述第一方向,沿所述第二方向在每个所述第一掺杂层的一侧设置依次相连的所述层叠区和所述第二掺杂层。

    6、可选地,所述第一掺杂层和所述第二掺杂层沿第一方向交替设置,相邻的所述第一掺杂层和所述第二掺杂层之间设置的间隔区,第二方向垂直于所述第一方向,相邻的所述第一掺杂层和所述第二掺杂层通过设置在所述第二掺杂层和/或第一掺杂层的一端的所述层叠区相连。

    7、可选地,所述第一掺杂层和所述第二掺杂层沿第一方向交替设置,相邻的所述第一掺杂层和所述第二掺杂层之间设置的间隔区,第二方向垂直于所述第一方向,所述第一掺杂层沿所述第一方向延伸出凸位,所述凸位延伸至相邻的第二掺杂层,所述层叠区设置在凸位处。

    8、可选地,所述第一掺杂层的凸位延伸至所述第二掺杂层内沿第一方向的部分或全部区域,层叠区至少设置在凸位处。

    9、可选地,第一方向和第二方向相互垂直,所述第一掺杂层包括沿所述第一方向间隔设置的第一部和沿所述第一方向延伸的第二部,所述第二部与所述第一部的一端相连接;

    10、所述第二掺杂层包括沿所述第一方向间隔设置的第三部和沿所述第一方向延伸的第四部,所述第四部与所述第三部的一端相连接;

    11、所述第一掺杂层和所述第二掺杂层对向设置,所述第一掺杂层和所述第二掺杂层之间设置的间隔区,且所述第一部和所述第三部沿第一方向相邻或间隔设置;

    12、沿第一方向相邻的所述第一掺杂层和所述第二掺杂层通过所述层叠区连接,和/或,沿第二方向相邻的所述第一掺杂层和所述第二掺杂层通过所述层叠区连接。

    13、可选地,多组重复单元沿所述第一方向并列设置。

    14、可选地,多组重复单元沿所述第二方向并列设置。

    15、可选地,所述层叠区为“十”字状,层叠区凸出的部分分别连接所述第一掺杂层和所述第二掺杂层。

    16、可选地,所述太阳电池还包括:

    17、第一钝化层,所述第一钝化层设置于所述第一掺杂层和所述硅基底之间;和/或

    18、第二钝化层,所述第二钝化层设置于所述第二掺杂层和所述硅基底之间,所述第二掺杂层通过所述第二钝化层和所述第一掺杂层间接导电接触。

    19、可选地,所述第一掺杂层和所述第二掺杂层通过所述第一钝化层和/或所述第二钝化层间接导电接触形成所述层叠区,所述层叠区的面积总和与所述硅基底的正面或背面的面积的比值范围为1e-8~0.03。

    20、可选地,所述第一掺杂层和所述第二掺杂层在所述层叠区形成导电通道,所述第一掺杂层与所述第二掺杂层通过所述导电通道释放电流,其中,在-12v或小于-12v的反向偏压下,所述太阳电池的电流密度的范围为大于等于0.1ma/cm2,且小于等于5ma/cm2。

    21、可选地,所述第一掺杂层和所述第二掺杂层在所述层叠区形成导电通道,所述第一掺杂层与所述第二掺杂层通过所述导电通道释放电流,其中,在-12v或小于-12v的反向偏压下,所述太阳电池的电流密度的范围为大于1.5ma/cm2,且小于等于5ma/cm2。

    22、本发明还提供一种光伏组件,包括上述的太阳电池。

    23、本发明还提供一种光伏系统,包括上述的光伏组件。

    24、本发明所达到的有益效果,本发明所通过优化太阳电池的结构设计,特别是通过第一掺杂层和第二掺杂层形成层叠区,在太阳电池两端施加反向电压时,可以产生大小合适的复合漏电流,实现了电流的高效传输和发热的有效控制,保证太阳电池的转换效率基本不受损失的同时降低热斑风险,提升太阳电池的可靠性和发电能力以及使用寿命。



    技术特征:

    1.一种太阳电池,其特征在于,包括硅基底,在所述硅基底的正面或背面上设置至少一组重复单元;

    2.如权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述第一掺杂层和所述第二掺杂层沿第一方向交替设置,相邻的所述第一掺杂层和所述第二掺杂层之间设置的间隔区,第二方向垂直于所述第一方向,沿所述第二方向在每个所述第一掺杂层的一侧设置依次相连的所述层叠区和所述第二掺杂层。

    3.如权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述第一掺杂层和所述第二掺杂层沿第一方向交替设置,相邻的所述第一掺杂层和所述第二掺杂层之间设置的间隔区,第二方向垂直于所述第一方向,相邻的所述第一掺杂层和所述第二掺杂层通过设置在所述第二掺杂层和/或第一掺杂层的一端的所述层叠区相连。

    4.如权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述第一掺杂层和所述第二掺杂层沿第一方向交替设置,相邻的所述第一掺杂层和所述第二掺杂层之间设置的间隔区,第二方向垂直于所述第一方向,所述第一掺杂层沿所述第一方向延伸出凸位,所述凸位延伸至相邻的第二掺杂层,所述层叠区设置在凸位处。

    5.如权利要求4所述的太阳电池,其特征在于,所述第一掺杂层的凸位延伸至所述第二掺杂层内沿第一方向的部分或全部区域,层叠区至少设置在凸位处。

    6.如权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,第一方向和第二方向相互垂直,所述第一掺杂层包括沿所述第一方向间隔设置的第一部和沿所述第一方向延伸的第二部,所述第二部与所述第一部的一端相连接;

    7.如权利要求2至6任一项所述的太阳电池,其特征在于,多组重复单元沿所述第一方向并列设置。

    8.如权利要求2至6任一项所述的太阳电池,其特征在于,多组重复单元沿所述第二方向并列设置。

    9.如权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述层叠区为“十”字状,层叠区凸出的部分分别连接所述第一掺杂层和所述第二掺杂层。

    10.如权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述太阳电池还包括:

    11.如权利要求10所述的太阳电池,其特征在于,所述第一掺杂层和所述第二掺杂层通过所述第一钝化层和/或所述第二钝化层间接导电接触形成所述层叠区,所述层叠区的面积总和与所述硅基底的正面或背面的面积的比值范围为1e-8~0.03。

    12.如权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述第一掺杂层和所述第二掺杂层在所述层叠区形成导电通道,所述第一掺杂层与所述第二掺杂层通过所述导电通道释放电流,其中,在-12v或小于-12v的反向偏压下,所述太阳电池的电流密度的范围为大于等于0.1ma/cm2,且小于等于5ma/cm2。

    13.如权利要求12所述的太阳电池,其特征在于,所述第一掺杂层和所述第二掺杂层在所述层叠区形成导电通道,所述第一掺杂层与所述第二掺杂层通过所述导电通道释放电流,其中,在-12v或小于-12v的反向偏压下,所述太阳电池的电流密度的范围为大于1.5ma/cm2,且小于等于5ma/cm2。

    14.一种光伏组件,其特征在于,包括权利要求1~13任一项所述的太阳电池。

    15.一种光伏系统,其特征在于,包括权利要求14所述的光伏组件。


    技术总结
    本发明适用于光伏技术领域,提供了一种太阳电池、光伏组件及光伏系统,该太阳电池包括硅基底,在所述硅基底的正面或背面上设置至少一组重复单元;所述重复单元包括交替设置的第一掺杂层和第二掺杂层,所述第二掺杂层与所述第一掺杂层极性相反;所述重复单元还包括层叠区,所述第二掺杂层延伸叠设于所述第一掺杂层上,所述第二掺杂层与所述第一掺杂层叠设的区域为所述层叠区。在太阳电池两端施加反向电压时,可以产生大小合适的复合漏电流,实现了电流的高效传输和发热的有效控制。

    技术研发人员:杨天子,刘生璞,陈军,宋帮浩,王永谦,陈刚
    受保护的技术使用者:浙江爱旭太阳能科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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