[發明專利]一種硅片/電池片、光伏電池組件及載具、設計排布方法

在審

• 申請號: 202010426784.X
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111463301A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 黃強
• 申請（專利權）人: 東方日升新能源股份有限公司
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/042;H01L21/673
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 呂露

本申請實施例提供一種硅片/電池片、光伏電池組件及載具、設計排布方法，涉及光伏領域。硅片/電池片的外形為矩形或具有倒角的準矩形，相鄰兩個邊長分別為x和y，x≠y，其中，具有倒角的準矩形的倒角面積占總面積的比例不超過5％。光伏電池組件主要是由若干個上述的電池片拼排而成。載具具有開口，載具的開口長度與硅片/電池片的短邊長度相等，且硅片/電池片能夠沿長邊的方向插入開口內。該光伏電池組件采用電池片拼排而成，其規格適應物流和玻璃等的限制，且單片功率相對較高；載具適合超大硅片/電池片的支撐；在限制組件產品尺寸大小的特定情況下，通過設計和使用合理的硅片/電池片尺寸，使得組件產品的單片功率最大化。

技術領域

本申請涉及光伏領域，具體而言，涉及一種硅片/電池片、光伏電池組件及載具、設計排布方法。

背景技術

光伏(PV or photovoltaic)，是太陽能光伏發電系統(photovoltaic powersystem)的簡稱，通常需要多個電池片在單位面積內拼排布成最大有效面積，而電池片是由硅片經過制絨、擴散、刻蝕等常規電池片制作工藝處理而成，通常情況下，電池片的尺寸即為硅片的尺寸。目前通常采用對稱式的直方(正方形)單晶硅片或準方(有倒角的正方形)單晶硅片制作光伏電池組件，具體如圖1和圖2所示，圖1給出了從硅棒110中裁剪出直方硅片141的示意圖，圖2給出了從硅棒110中裁剪出準方硅片142的示意圖。

增大光伏產業用的硅片尺寸是提升生產通量，降低光伏生產成本的重要手段。近年來，硅片尺寸從125mm、156mm，逐步過渡到158mm直方單晶、166mm準方單晶和210mm直方單晶，大幅度降低了光伏電池制造的通量成本。

一方面，目前利用直方硅片制造的光伏電池組件單片功率已經超過500W，然而光伏電池組件的單片功率如何達成600W以上仍然是行業內的巨大挑戰。另外，由于物流(集裝箱尺寸)以及玻璃尺寸的限制，無法和目前所有的光伏電池組件尺寸都達到完美匹配，針對光伏電池組件物流和玻璃成本優化，也限定了光伏電池組件的尺寸，因此把硅片/電池片最有效和低成本地放入到光伏電池組件的最優化尺寸成為行業難題。由于上述原因，目前采用大尺寸硅片/電池片的光伏電池組件，如果要滿足物流成本最優化，電池效率22.8％的條件下，光伏電池組件單片功率都還有很大的提升空間。

另一方面，超大超薄硅片的效率、良率等也面臨巨大挑戰。166mm～210mm大硅片對制造工藝的均勻性帶來巨大挑戰，尤其是對擴散形成PN結，PECVD SINX成膜等關鍵制造工藝的均勻性帶來挑戰。由于硅片的載具僅僅設置在硅片邊緣，當硅片變大后，硅片彎曲和碎片問題更為嚴重，為硅片的薄片化帶來挑戰。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種硅片/電池片、光伏電池組件及載具、設計排布方法，該光伏電池組件采用電池片拼排而成，其規格適應物流和玻璃等的限制，且單片功率相對較高；載具適合超大硅片/電池片的支撐；在限制組件產品尺寸大小的特定情況下，通過設計和使用合理的硅片/電池片尺寸，使得組件產品的單片功率最大化。

第一方面，本申請實施例提供了一種硅片/電池片，其外形為矩形或具有倒角的準矩形，相鄰兩個邊長分別為x和y，x≠y；硅片/電池片的尺寸為：

y＝155～240mm，x＝180+/-8mm；

或y＝158+/-5mm，x＝166+/-5mm；

或y＝240～433mm，x＝182～285mm。

在上述技術方案中，采用矩形或準矩形的硅片能夠得到相同形狀的電池片，而采用矩形或準矩形的電池片能夠排布形成有效封裝面積較大的光伏電池組件，尤其是相對于采用常規正方形的電池片排布形成同等形狀大小的光伏電池組件，采用本申請實施例的電池片能夠獲得更大的有效封裝面積；同時還能夠提高光伏電池組件的輸出功率，實現產品輸出功率最大化和制造成本最低化的目標。