雙面太陽能面板和雙面太陽能電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開一般涉及太陽能面板的制造。具體而言，本公開涉及使用異質(zhì)結(jié)太陽能電池的雙面光伏模塊的制造。
【背景技術(shù)】
[0002]化石燃料對(duì)于環(huán)境的負(fù)面影響以及其上升的成本已導(dǎo)致迫切需要更清潔、更廉價(jià)的替代能源。在不同形式的替代能源中，太陽能電力由于其清潔性和廣泛的可用性而被看好。
[0003]太陽能電池通過利用光伏效應(yīng)將光轉(zhuǎn)換成電。存在幾種基本的太陽能電池結(jié)構(gòu)，包括單p-n結(jié)、p-1-n/n-1-p和多結(jié)。典型的單p-n結(jié)結(jié)構(gòu)包含p型摻雜層和η型摻雜層。具有單ρ-η結(jié)的太陽能電池可以是同質(zhì)結(jié)太陽能電池或異質(zhì)結(jié)太陽能電池。如果P摻雜層和η摻雜層均由類似的材料(帶隙相同的材料)制成，那么太陽能電池被稱為同質(zhì)結(jié)太陽能電池。相反，異質(zhì)結(jié)太陽能電池包括至少兩個(gè)具有不同帶隙的材料層。p-1-n/n-1-p結(jié)構(gòu)包含P型摻雜層、η型摻雜層和夾在P層與η層之間的本征(未摻雜)半導(dǎo)體層(i層)。多結(jié)結(jié)構(gòu)包含相互堆疊的具有不同帶隙的多個(gè)單結(jié)結(jié)構(gòu)。
[0004]在太陽能電池中，光在產(chǎn)生載流子的p-n結(jié)附近被吸收。載流子擴(kuò)散到p-n結(jié)中并且通過內(nèi)置的電場(chǎng)分開，由此產(chǎn)生跨器件和外部電路的電流。確定太陽能電池質(zhì)量的重要指標(biāo)是其能量轉(zhuǎn)換效率，該能量轉(zhuǎn)換效率被定義為(從吸收光到電能)轉(zhuǎn)換的電力與當(dāng)太陽能電池與電路連接時(shí)所收集的電力之間的比率。
[0005]對(duì)于同質(zhì)結(jié)太陽能電池，由于懸空鍵(dangling bond)的存在而導(dǎo)致的電池表面上的少數(shù)載流子再組合可明顯降低太陽能電池效率；因此，需要良好的表面鈍化工藝。此夕卜，通過摻雜劑擴(kuò)散形成的相對(duì)較厚、重度摻雜的發(fā)射極層可大大減少對(duì)于短波長(zhǎng)光的吸收。相比之下，異質(zhì)結(jié)太陽能電池(諸如Si異質(zhì)結(jié)(SHJ)太陽能電池)是有利的。圖1給出示出示例性SHJ太陽能電池(現(xiàn)有技術(shù))的示圖。SHJ太陽能電池100包括前柵格電極(grid electrode) 102、重度摻雜非晶娃(a_Si)發(fā)射極層104、本征a_Si層106、結(jié)晶-Si基板108和背柵極110。圖1中的箭頭表示入射太陽光。由于在a-Si層106與晶體硅(c_Si)層108之間存在固有帶隙偏移，因此，可以使用a-Si層106，通過創(chuàng)建少數(shù)載流子的勢(shì)皇來減少表面再組合速度。a-Si層106還通過修復(fù)現(xiàn)有的Si懸空鍵來鈍化結(jié)晶硅層108的表面。并且，重度摻雜a-Si發(fā)射極層104的厚度可比同質(zhì)結(jié)太陽能電池的厚度薄得多。因此，SHJ太陽能電池可以提供更高的效率，以及更高的開路電壓(VcJ和更大的短路電流(JJ。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)更高的效率，需要改進(jìn)太陽能電池結(jié)構(gòu)。此外，由于在實(shí)踐中太陽能電池被互連、組裝和封裝在一起以形成太陽能面板，因此，同樣重要的是設(shè)計(jì)能夠從其太陽能電池提取盡可能多電力的太陽能面板。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的一方面的目的是設(shè)計(jì)一種具有較高效率的雙面太陽能電池以及設(shè)計(jì)一種能夠從其太陽能電池提取盡量多電力的雙面太陽能面板。
[0008]一種雙面太陽能面板包括:所述太陽能面板的第一面上的第一透明蓋子；所述太陽能面板的第二面上的第二透明蓋子；夾在所述第一透明蓋子與所述第二透明蓋子之間的多個(gè)太陽能電池；和用于輸出通過所述太陽能面板產(chǎn)生的電力的一個(gè)或更多個(gè)引線，其中，所述引線位于所述雙面太陽能面板的邊緣上，且不遮蔽所述太陽能面板的所述第一面和所述第二面，并且各太陽能電池包含:光伏結(jié)構(gòu)；所述光伏結(jié)構(gòu)的第一面上的第一金屬柵格，由此允許所述太陽能電池從所述光伏結(jié)構(gòu)的所述第一面吸收光；和所述光伏結(jié)構(gòu)的第二面上的第二金屬柵格，由此允許所述太陽能電池從所述光伏結(jié)構(gòu)的所述第二面吸收光。
[0009]優(yōu)選地，所述雙面太陽能電池是雙面異質(zhì)結(jié)太陽能電池，其包含:位于所述光伏結(jié)構(gòu)的所述第一面上的第一透明導(dǎo)電氧化物層；和位于所述光伏結(jié)構(gòu)的所述第二面上的第二透明導(dǎo)電氧化物層。
[0010]優(yōu)選地，所述第一透明導(dǎo)電氧化物層和所述第二透明導(dǎo)電氧化物層具有不同的厚度，并且其中所述第一透明導(dǎo)電氧化物層的厚度被配置為用于通過所述光伏結(jié)構(gòu)吸收大致白光，并且其中所述第二透明導(dǎo)電氧化物層的厚度被配置為用于通過所述光伏結(jié)構(gòu)吸收大致散射或擴(kuò)散光。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述第一金屬柵格和所述第二金屬柵格具有不同的指線間距。
[0012]優(yōu)選地，所述第一金屬柵格包含位于所述太陽能電池的所述第一面的邊緣處的第一邊緣母線，并且其中所述第二金屬柵格包含位于所述太陽能電池的所述第二面的相對(duì)邊緣處的第二邊緣母線。
[0013]優(yōu)選地，兩個(gè)相鄰太陽能電池以如下方式布置:一個(gè)太陽能電池的第一面上的第一邊緣母線直接接觸另一個(gè)太陽能電池的第二面上的第二邊緣母線，由此有利于所述兩個(gè)相鄰太陽能電池之間的串聯(lián)連接。
[0014]優(yōu)選地，所述第一金屬柵格和所述第二金屬柵格的母線被光捕獲膜覆蓋。
[0015]優(yōu)選地，所述第一金屬柵格和所述第二金屬柵格的母線的表面有紋理。
[0016]優(yōu)選地，所述第二透明蓋子上的不被所述太陽能電池覆蓋的區(qū)域被光捕獲膜覆至
ΠΠ O
[0017]優(yōu)選地，所述太陽能面板是無框架的。
[0018]優(yōu)選地，所述太陽能面板還包含多個(gè)最大功率點(diǎn)跟蹤器件，其中各最大功率點(diǎn)跟蹤器件與各太陽能電池或太陽能電池組耦合。
[0019]優(yōu)選地，所述第一透明蓋子包含玻璃，并且其中所述第二透明蓋子包含玻璃或聚合物。
[0020]在另一個(gè)實(shí)施例中，一種雙面太陽能電池包括雙異質(zhì)結(jié)光伏結(jié)構(gòu)；所述光伏結(jié)構(gòu)的第一面上的第一金屬柵格，由此允許所述雙面太陽能電池從所述第一面吸收光；和所述光伏結(jié)構(gòu)的第二面上的第二金屬柵格，由此允許所述太陽能電池從所述第二面吸收光。
[0021]本實(shí)用新型的一個(gè)方面的技術(shù)效果是具有一種效率較高的雙面太陽能電池以及一種能夠從其太陽能電池提取盡量多電力的雙面太陽能面板。
【附圖說明】
[0022]圖1給出示出示例性SHJ太陽能電池(現(xiàn)有技術(shù))的示圖。
[0023]圖2給出示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例性雙面隧穿結(jié)太陽能電池的示圖。
[0024]圖3A給出示出具有雙母線(busbar)的示例性常規(guī)金屬柵格圖案的示圖。
[0025]圖3B給出示出具有單個(gè)中心母線的示例性金屬柵格圖案的示圖。
[0026]圖3C給出示出具有單個(gè)邊緣母線的示例性金屬柵格圖案的示圖。
[0027]圖4給出示出常規(guī)太陽能面板的后面的示圖。
[0028]圖5給出示出根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的示例性雙面太陽能面板的后面的示圖。
[0029]圖6A給出示出具有單個(gè)邊緣母線配置的串聯(lián)連接的太陽能電池的線串的斷面圖的示圖。
[0030]圖6B給出示出具有單個(gè)邊緣母線配置的串聯(lián)連接的太陽能電池的線串的斷面圖的示圖。
[0031]圖6C給出示出具有單個(gè)邊緣母線配置的串聯(lián)連接的太陽能電池的線串的斷面圖的示圖。
[0032]圖7給出示出根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的示例性雙面太陽能面板的后面的示圖。
[0033]圖8給出示出根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的示例性雙面太陽能面板的后面的示圖。
[0034]圖9給出示出根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的雙面太陽能面板的制造過程的流程圖。
[0035]在附圖中，類似的附圖標(biāo)記指的是相同的附圖元素。
【具體實(shí)施方式】
[0036]進(jìn)行以下的描述，以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解和利用實(shí)施例，并且，這些描述是在具體的應(yīng)用及其需要的背景下提供的。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到公開的實(shí)施例的各種變體，并且，在不脫離本公開的精神和范圍的情況下，這里限定的一般原理可被應(yīng)用于其它實(shí)施例和應(yīng)用。因此，本實(shí)用新型不限于所示的實(shí)施例，而是符合與這里公開的原理和特征一致的最寬范圍。
[0037]概述
[0038]本實(shí)用新型的實(shí)施例提供被優(yōu)化以用于雙面操作的太陽能面板。具體而言，太陽能面板包含透明玻璃前蓋子和透明玻璃或聚合物后蓋子?？砂p面異質(zhì)結(jié)太陽能電池的互連的異質(zhì)結(jié)太陽能電池被夾在兩個(gè)蓋子之間。太陽能面板的布線