[實用新型]電池片內置二極管結構、太陽能組件

有效

• 申請號: 201721214304.3
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN207367987U
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 韓·瑞津;彭·詹姆斯宇;賴海波
• 申請（專利權）人: 福建龍夏電子科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0443
• 分類號: H01L31/0443;H01L31/18
• 代理公司: 上海盈盛知識產權代理事務所(普通合伙) 31294
• 代理人: 孫佳胤;董琳

一種電池片內置二極管結構、太陽能組件，其中電池片內置二極管結構包括：第一類型摻雜的襯底，所述襯底包括電池區域和二極管區域,所述電池區域圍繞所述二極管區域設置，所述電池區域和二極管區域之間設置有絕緣結構；位于所述二極管區域的第二類型摻雜阱；位于所述二極管區域的第二類型摻雜阱表面的第一類型摻雜層；位于所述二極管區域的第二類型摻雜阱表面的第二類型摻雜層；位于所述電池區域表面的第二類型摻雜層。所述電池片自帶旁路二極管，能夠提高由該太陽能電池板構成的太陽能組件的發電效率。

技術領域

本實用新型涉及太陽能技術領域，尤其涉及一種太陽能光伏組件熱斑效應的抑止方法——電池片內置二極管結構及其制造工藝、太陽能組件。

背景技術

隨著環境保護要求越來越嚴格，清潔能源特別是太陽能光伏組件的應用越來越廣泛。光伏組件通常由若干太陽能電池片串聯組成。為了達到較高的光電轉換效率，同一塊組件中的每一塊電池片都須有相似的特性。當光伏組件中的一個電池或一組電池被遮光或損壞時，此時，被遮擋的電池或電池組不發電使得該電池或電池組呈反向偏置狀態，作為負載消耗其它工作電池組件所產生的能量，對應損耗產生大量的熱量，這一現象被稱為熱斑效應。光伏組件發生熱斑效應嚴重的局部區域，表面溫度可達120℃～150℃，導致該區域背板材料燒毀或形成暗斑、焊點融化、封裝材料老化、玻璃炸裂等問題。

現有技術中，請參考圖1，通常采用旁路二極管的方式來保護太陽能組件。現有技術通常會采用三個旁路保護二極管分別為D1、D2和D3，一個二極管最多保護24個電池片結構。當組件正常工作時，旁路二極管處于反偏狀態；當電池串中某一個電池片由于接受光通量和電池串中其他電池片不一致而產生電流失配后，會產生熱斑效應，此時，需要產生足夠大的反向電壓，才能克服電池串中其它正常工作電池片的電壓總和，從而使該電池串的旁路二極管導通，將該電池串從組件中旁路掉，從而對整個太陽能組件起到保護作用，但是會導致太陽能組件的輸出功率出現較大的下降；并且，如果旁路二極管導通不及時，仍舊會對太陽能組件造成一定的損傷。

因此，如何使現有太陽能組件更安全、更有效的發電也是各企業一直研究的課題。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種電池片內置二極管結構、一種太陽能組件，提高太陽能組件的發電效率。

為了解決上述熱斑問題，本實用新型提供了一種電池片內置二極管結構，包括：第一類型摻雜的襯底，所述襯底包括電池區域和二極管區域，所述電池區域圍繞所述二極管區域設置，所述電池區域和二極管區域之間設置有絕緣結構；位于所述二極管區域的第二類型摻雜阱；位于所述二極管區域的第二類型摻雜阱表面的第一類型摻雜層；位于所述二極管區域的第二類型摻雜阱表面的第二類型摻雜層；位于所述電池區域表面的第二類型摻雜層。

可選的，所述二極管區域第一類型摻雜層在第二類型摻雜阱表面為多枝形，包括主干和連接所述主干的至少一根分枝；或者所述第一類型摻雜層位于第二類型摻雜阱的某一內側邊緣，所述第二類型摻雜阱靠近電池片邊緣；或者所述第一類型摻雜層被所述二極管區域的第二類型摻雜層圍繞。

可選的，還包括：位于所述襯底表面的主柵連線以及連接所述二極管區域第二類型摻雜層和襯底的連接結構，所述主柵連線包括至少一根主柵線，所述電池區域表面的第二類型摻雜層與所述二極管區域第一類型摻雜層通過至少一根主柵線連接。

可選的，所述連接結構包括：貫通所述二極管區域第二類型摻雜層至襯底的通孔、位于所述通孔側壁表面的絕緣層以及填充所述通孔的導電介質；或者所述連接結構包括位于所述二極管區域/襯底邊緣，貫通所述電池區域第二類型摻雜層至襯底的溝槽、位于溝槽側壁表面的絕緣層以及填充所述溝槽的導電介質。

可選的，所述第一類型摻雜層的深度淺于所述第二類型摻雜阱的深度。