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一种高效全背电极太阳能电池
作者: 来源: 发布时间:2016-06-03 00:00:00 点击:[]

项目应用行业:太阳能光伏发电 联系人:张依群

项目简介:

能源是一个国家经济和社会发展的基础,目前广泛使用的石油、天然气、煤炭等化石能源面临着严峻的挑战,开发和利用清洁、绿色、可再生能源是解决能源与环境矛盾、实现可持续发展的重要保障。在所有可再生能源之中,不论从资源的数量、分布的普遍性,还是从清洁性、技术的可靠成熟性来说,太阳能都具有更大的优越性,光伏发电已成为可再生能源利用的首要方式,而晶硅太阳能电池一直占据着光伏市场的最大份额。与其他的可再生能源一样,太阳能电池光伏发电推广的最大制约因素仍然是发电成本,因此,提高太阳能电池的转换效率,一直是科学研究的热门课题。

目前占据市场主流的晶硅太阳能电池仍然采用的是双面电极制造工艺,其优点是制造工艺简单,缺点也是显而易见的,由于太阳电池正面的部分受光面被电极所阻挡,减少了太阳能电池的有效面积,从而降低了太阳能电池的发电量和转换效率。

为了解决这一问题,人们发明了全背电极太阳能电池,这是一种把正极和负极均集成在太阳能电池背面的制造工艺,采用这种制造工艺的太阳能电池,由于其正面的受光面没有被电极阻挡,太阳光可以完全照射进太阳能电池表面,从而大大地提高了太阳能电池的转换效率。由于这种制造工艺需要在太阳能电池背面有选择地进行P或N型扩散,并且要在相应的P型和N型层上面有选择地形成P电极层和N电极层(为了实现有效接触,有些还需形成相应的P+和N+层),从而增加了工艺复杂度,制造成本也会有一定的增加。

以N型全背电极太阳能电池片为例,由于只有其背面的P型扩散层才能与之形成PN结,实现光伏发电,因此,希望P型扩散层占据的面积越大越好,但是为了将太阳能电池所发的电力最大限度地引导出来,背面的N型层(N电极层)与P型层(P电极层)必须交替排列,同时N电极层必须具有足够的宽度,这样,实际上就减少了太阳能电池的有效面积,在一定程度上降低了太阳能电池的发电量和转换效率。对于P型全背电极太阳能电池片也是同样的道理

项目装置主要作用及先进性如下:

本发明将太阳能电池片的背面加工成锯齿形结构,以N型全背电极太阳能电池片为例,在锯齿形的长边上形成了P扩散层和P电极,在短边上形成了N电极(可按需要形成相应的P+和N+扩散层),这样的结构既可以增大P扩散层的面积,又可以确保N电极具有足够的宽度,从而最大限度地提高了太阳能电池的发电量和转换效率。同样,对于P型全背电极太阳能电池片,可在锯齿形的长边上形成N扩散层和N电极,而在短边上形成P电极,同样,可以提高太阳能电池的发电量和转换效率。

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