一种太阳电池用大尺寸单晶硅片

摘要

本发明提供一种太阳电池用大尺寸单晶硅片，包括硅片本体，硅片本体包括多个圆弧部和多个直壁部，圆弧部与直壁部依次交替连接，多个圆弧部在同一圆上，直壁部的边距为172‑230mm，圆弧部的弧长投影为0.50‑20.90mm，硅片本体的晶面指数为(100)。本发明的有益效果是通过减少弧长投影长度，使硅片形成准正方，减少组件空白区域；增大硅片尺寸，提高单片发电功率，摊薄单瓦系统成本。

说明书

技术领域

本发明属于直拉单晶技术领域，尤其是涉及一种太阳电池用大尺寸单晶硅片。

背景技术

现有太阳电池用单晶硅片包括M2硅片(直径210mm，边距156.75mm)、M4硅片(直径211mm，边距161.7mm)、M6硅片(直径223mm，边距166mm)，这些单晶硅片制作成太阳能电池，然后电池组装成组件，一般由60片组装成一个太阳能电池组件板，由于硅片为假方片，片与片之间存在间隙，如图4所示，K区域为空白区，G区域为硅片区域。太阳光线照射到空白区域上是不能发电的，属于无效区域，这样空白区域越大，单位面积上发电量越小。因此应尽可能使硅片为正方片，这样组装起来的组件空白区域就会越小，单位面积发电量越大，进而提升组件功率。

发明内容

鉴于上述问题，本发明要解决的问题是提供一种太阳电池用大尺寸单晶硅片，通过减少弧长投影长度，减少组件空白区域，增加硅片尺寸，提高单片发电功率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种太阳电池用大尺寸单晶硅片，包括硅片本体，硅片本体包括多个圆弧部和多个直壁部，圆弧部与直壁部依次交替连接，多个圆弧部在同一圆上，直壁部的边距为172-230mm，圆弧部的弧长投影为0.50-20.90mm，硅片本体的晶面指数为(100)。

进一步的，直壁部的边距为190-200mm。

进一步的，圆的直径为240-320mm。

进一步的，直壁部的边长为167.38-222.49mm。

进一步的，直壁部的晶向指数均为{100}。

进一步的，直壁部的数量至少为四个。

进一步的，圆的直径为245-281mm。

进一步的，直壁部的边长为154.68-197.39mm。

一种大尺寸单晶硅片电池，由上述的大尺寸单晶硅片制备而成。

一种大尺寸单晶硅片电池组件，由上述的大尺寸单晶硅片电池组成。

由于采用上述技术方案，通过减少弧长投影长度，使硅片形成准正方，减少组件空白区域；增大硅片尺寸，提高单片发电功率，摊薄单瓦系统成本；

与常规硅片相比，能有效减少组件空白区域，提高单位面积发电量，增加组件功率；

预留一定量的弧长投影，改善硅片边缘质量，减少崩损；

与常规硅片相比，面积增加60％以上，有效增加的单片的发电量，降低了在制造端和电站端的单位成本；

大硅片可以降低电池与组件端的单瓦生产成本；在电站端，大硅片组件可以提升组件功率，减少建设用地、支架、汇流箱、电缆等成本，降低物流运输、现场施工成本，从而摊薄单瓦系统成本。

附图说明

图1是本发明的一实施例的结构示意图；

图2是图1的A部的放大图；

图3是本发明的一实施例的硅片的晶向指数和晶面指数示意图；

图4是现有技术中太阳电池组件结构示意图。

图中：

D、圆的直径 H、弧长投影 B、边长

J、边距

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

图1-4示出了本发明一实施例的结构示意图，本实施例涉及一种太阳电池用大尺寸单晶硅片，用于制备太阳电池及太阳电池组件，与常规硅片相比，减少了弧长投影长度，有效减少组件空白区域，提高单位面积发电量，增加组件功率，同时改善硅片边缘质量，减少崩损。

实施例一

一种太阳电池用大尺寸单晶硅片，包括硅片本体，硅片本体包括多个圆弧部和多个直壁部，圆弧部与直壁部依次交替连接，即，圆弧部、直壁部、圆弧部、直壁部等多个圆弧部与多个直壁部依次交替连接，构成闭环，形成硅片的形状。

直壁部的数量与圆弧部的数量一致，且直壁部的数量至少为四个，也就是，硅片的形状可以是四边形，也可以是六边形，或者是其他的多边形，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。

圆弧部的数量为多个，多个圆弧部在同一圆上，该圆的直径D为240-320mm。上述的圆弧部的弧长投影H为0.5-20.90mm。上述的直壁部的边长B为167.38-222.49mm。上述的直壁部的边距J为172-230mm。

增大硅片的尺寸，减少弧长投影长度，减少电池组件的空白区域，提高单位面积发电量，增加组件功率，可以降低电池与组件端的单瓦生产成本；同时，在电站端，大尺寸硅片组件可以提升组件功率，减少建设用地、支架、汇流箱、电缆等成本，降低物流运输、现场施工成本，从而摊薄单瓦系统成本。

上述的直壁部的晶向指数均为{100}，也就是每一个直壁部的晶向指数均为{100}。

同时，该硅片本体的晶面指数为(100)，在制作电池过程中，利用单晶硅的择优腐蚀性对该(100)面进行碱腐蚀，腐蚀后形成金字塔形貌，以利于光的折射吸收。

一种大尺寸单晶硅片电池，由大尺寸单晶硅片制备而成，该电池可采用叠瓦技术进行制备，或者PERC技术进行制备，或者是采用其他的电池技术进行制备，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。

一种大尺寸单晶硅片电池组件，由多个大尺寸单晶硅片电池组成，采用多个大尺寸单晶硅片电池组装成电池组件，该电池组件的空白区的面积根据硅片的弧长投影长度确定。

实施例二

一种太阳电池用大尺寸单晶硅片，包括硅片本体，硅片本体包括多个圆弧部和多个直壁部，圆弧部与直壁部依次交替连接，即，圆弧部、直壁部、圆弧部、直壁部等多个圆弧部与多个直壁部依次交替连接，构成闭环，形成硅片的形状。

直壁部的数量与圆弧部的数量一致，且直壁部的数量至少为四个，也就是，硅片的形状可以是四边形，也可以是六边形，或者是其他的多边形，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。

圆弧部的数量为多个，多个圆弧部在同一圆上，该圆的直径D为245-281mm，上述的圆弧部的弧长投影H为0.50-20.90mm，上述的直壁部的边长B为154.68-197.39mm，上述的直壁部的边距J为190-200mm。

上述的直壁部的晶向指数均为{100}，也就是每一个直壁部的晶向指数均为{100}。

同时，该硅片本体的晶面指数为(100)，在制作电池过程中，利用单晶硅的择优腐蚀性对该(100)面进行碱腐蚀，腐蚀后形成金字塔形貌，以利于光的折射吸收。

一种大尺寸单晶硅片电池，由大尺寸单晶硅片制备而成，该电池可采用叠瓦技术进行制备，或者PERC技术进行制备，或者是采用其他的电池技术进行制备，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。

一种大尺寸单晶硅片电池组件，由多个大尺寸单晶硅片电池组成，采用多个大尺寸单晶硅片电池组装成电池组件，该电池组件的空白区的面积根据硅片的弧长投影长度确定。

实施例三

一种太阳电池用大尺寸单晶硅片，包括硅片本体，硅片本体包括多个圆弧部和多个直壁部，圆弧部与直壁部依次交替连接，即，圆弧部、直壁部、圆弧部、直壁部等多个圆弧部与多个直壁部依次交替连接，构成闭环，形成硅片的形状。

直壁部的数量与圆弧部的数量一致，且直壁部的数量至少为四个，也就是，硅片的形状可以是四边形，也可以是六边形，或者是其他的多边形，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。

圆弧部的数量为多个，多个圆弧部在同一圆上，该圆的直径D为240mm，上述的圆弧部的弧长投影H为2.31mm，上述的直壁部的边长B为167.38mm，上述的直壁部的边距J为172mm。

上述的直壁部的晶向指数均为{100}，也就是每一个直壁部的晶向指数均为{100}。

同时，该硅片本体的晶面指数为(100)，在制作电池过程中，利用单晶硅的择优腐蚀性对该(100)面进行碱腐蚀，腐蚀后形成金字塔形貌，以利于光的折射吸收。

下面将大尺寸硅片与常规硅片尺寸作对比，对比如下表所示：

由上表可以知道，与常规硅片相比，大尺寸硅片的面积是常规硅片面积的1.2倍，大尺寸硅片的空白面积是常规硅片的空白面积的0.08，且大尺寸硅片的弧长投影的长度是常规硅片的弧长投影的长度的0.27，可以知道，硅片面积增加，面积利用率为65.4％，空白面积减小，增加了单片的发电量，降低了在制造端和电站端的单位成本。

一种大尺寸单晶硅片电池，由大尺寸单晶硅片制备而成，该电池可采用叠瓦技术进行制备，或者PERC技术进行制备，或者是采用其他的电池技术进行制备，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。

一种大尺寸单晶硅片电池组件，由多个大尺寸单晶硅片电池组成，采用多个大尺寸单晶硅片电池组装成电池组件，该电池组件的空白区的面积根据硅片的弧长投影长度确定。

实施例四

一种太阳电池用大尺寸单晶硅片，包括硅片本体，硅片本体包括多个圆弧部和多个直壁部，圆弧部与直壁部依次交替连接，即，圆弧部、直壁部、圆弧部、直壁部等多个圆弧部与多个直壁部依次交替连接，构成闭环，形成硅片的形状。

直壁部的数量与圆弧部的数量一致，且直壁部的数量至少为四个，也就是，硅片的形状可以是四边形，也可以是六边形，或者是其他的多边形，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。

圆弧部的数量为多个，多个圆弧部在同一圆上，该圆的直径D为270mm，上述的圆弧部的弧长投影H为4.13mm，上述的直壁部的边长B为186.75mm，上述的直壁部的边距J为195mm。

上述的直壁部的晶向指数均为{100}，也就是每一个直壁部的晶向指数均为{100}。

同时，该硅片本体的晶面指数为(100)，在制作电池过程中，利用单晶硅的择优腐蚀性对该(100)面进行碱腐蚀，腐蚀后形成金字塔形貌，以利于光的折射吸收。

下面将大尺寸硅片与常规硅片尺寸作对比，对比如下表所示：

由上表可以知道，与常规硅片相比，大尺寸硅片的面积是常规硅片面积的1.6倍，大尺寸硅片的空白面积是常规硅片的空白面积的0.24，且大尺寸硅片的弧长投影的长度是常规硅片的弧长投影的长度的0.48，可以知道，硅片面积增加，面积利用率为66.4％，空白面积减小，增加了单片的发电量，降低了在制造端和电站端的单位成本。

一种大尺寸单晶硅片电池，由大尺寸单晶硅片制备而成，该电池可采用叠瓦技术进行制备，或者PERC技术进行制备，或者是采用其他的电池技术进行制备，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。

一种大尺寸单晶硅片电池组件，由多个大尺寸单晶硅片电池组成，采用多个大尺寸单晶硅片电池组装成电池组件，该电池组件的空白区的面积根据硅片的弧长投影长度确定。

实施例五

一种太阳电池用大尺寸单晶硅片，包括硅片本体，硅片本体包括多个圆弧部和多个直壁部，圆弧部与直壁部依次交替连接，即，圆弧部、直壁部、圆弧部、直壁部等多个圆弧部与多个直壁部依次交替连接，构成闭环，形成硅片的形状。

直壁部的数量与圆弧部的数量一致，且直壁部的数量至少为四个，也就是，硅片的形状可以是四边形，也可以是六边形，或者是其他的多边形，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。

圆弧部的数量为多个，多个圆弧部在同一圆上，该圆的直径D为290mm，上述的圆弧部的弧长投影H为5.00mm，上述的直壁部的边长B为200mm，上述的直壁部的边距J为210mm。

上述的直壁部的晶向指数均为{100}，也就是每一个直壁部的晶向指数均为{100}。

同时，该硅片本体的晶面指数为(100)，在制作电池过程中，利用单晶硅的择优腐蚀性对该(100)面进行碱腐蚀，腐蚀后形成金字塔形貌，以利于光的折射吸收。

下面将大尺寸硅片与常规硅片尺寸作对比，对比如下表所示：

由上表可以知道，与常规硅片相比，大尺寸硅片的面积是常规硅片面积的1.8倍，大尺寸硅片的空白面积是常规硅片的空白面积的0.35，且大尺寸硅片的弧长投影的长度是常规硅片的弧长投影的长度的0.59，可以知道，硅片面积增加，面积利用率为66.7％，空白面积减小，增加了单片的发电量，降低了在制造端和电站端的单位成本。

一种大尺寸单晶硅片电池，由大尺寸单晶硅片制备而成，该电池可采用叠瓦技术进行制备，或者PERC技术进行制备，或者是采用其他的电池技术进行制备，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。

一种大尺寸单晶硅片电池组件，由多个大尺寸单晶硅片电池组成，采用多个大尺寸单晶硅片电池组装成电池组件，该电池组件的空白区的面积根据硅片的弧长投影长度确定。

实施例六

一种太阳电池用大尺寸单晶硅片，包括硅片本体，硅片本体包括多个圆弧部和多个直壁部，圆弧部与直壁部依次交替连接，即，圆弧部、直壁部、圆弧部、直壁部等多个圆弧部与多个直壁部依次交替连接，构成闭环，形成硅片的形状。

直壁部的数量与圆弧部的数量一致，且直壁部的数量至少为四个，也就是，硅片的形状可以是四边形，也可以是六边形，或者是其他的多边形，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。

圆弧部的数量为多个，多个圆弧部在同一圆上，该圆的直径D为320mm，上述的圆弧部的弧长投影H为3.76mm，上述的直壁部的边长B为222.49mm，上述的直壁部的边距J为230mm。

上述的直壁部的晶向指数均为{100}，也就是每一个直壁部的晶向指数均为{100}。

同时，该硅片本体的晶面指数为(100)，在制作电池过程中，利用单晶硅的择优腐蚀性对该(100)面进行碱腐蚀，腐蚀后形成金字塔形貌，以利于光的折射吸收。

下面将大尺寸硅片与常规硅片尺寸作对比，对比如下表所示：

由上表可以知道，与常规硅片相比，大尺寸硅片的面积是常规硅片面积的2.2倍，大尺寸硅片的空白面积是常规硅片的空白面积的0.20，且大尺寸硅片的弧长投影的长度是常规硅片的弧长投影的长度的0.44，可以知道，硅片面积增加，面积利用率为65.7％，空白面积减小，增加了单片的发电量，降低了在制造端和电站端的单位成本。

一种大尺寸单晶硅片电池，由大尺寸单晶硅片制备而成，该电池可采用叠瓦技术进行制备，或者PERC技术进行制备，或者是采用其他的电池技术进行制备，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。

一种大尺寸单晶硅片电池组件，由多个大尺寸单晶硅片电池组成，采用多个大尺寸单晶硅片电池组装成电池组件，该电池组件的空白区的面积根据硅片的弧长投影长度确定。

实施例七

一种太阳电池用大尺寸单晶硅片，包括硅片本体，硅片本体包括多个圆弧部和多个直壁部，圆弧部与直壁部依次交替连接，即，圆弧部、直壁部、圆弧部、直壁部等多个圆弧部与多个直壁部依次交替连接，构成闭环，形成硅片的形状。

直壁部的数量与圆弧部的数量一致，且直壁部的数量至少为四个，也就是，硅片的形状可以是四边形，也可以是六边形，或者是其他的多边形，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。

圆弧部的数量为多个，多个圆弧部在同一圆上。

在本实施例中，设定直壁部的边距长度为190mm，则对应不用的圆的直径，会有不同的弧长投影长度和边长，在下表中具体说明。

由上表可以知道，当大尺寸硅片的边距为190mm时，随着圆的直径增加，大尺寸硅片的面积逐渐增大，大尺寸硅片的空白面积逐渐减小，大尺寸硅片的弧长投影长度逐渐减小。

与常规硅片相比，大尺寸硅片与常规硅片的硅片面积比、大尺寸硅片与常规硅片的空白面积比、大尺寸硅片与常规硅片的弧长投影长度比、面积利用率如下表：

由上表可以知道，当硅片的直壁部的边距不变时，增加直径，减小弧长投影长度，硅片面积增加，面积利用率降低，空白面积减小，增加了单片的发电量，降低了在制造端和电站端的单位成本。

综上，圆的直径越大，硅片的面积增加，减少弧长投影的长度，即可减小空白面积，增加单片的发电量，降低了在制造端和电站端的单位成本。

实施例八

一种太阳电池用大尺寸单晶硅片，包括硅片本体，硅片本体包括多个圆弧部和多个直壁部，圆弧部与直壁部依次交替连接，即，圆弧部、直壁部、圆弧部、直壁部等多个圆弧部与多个直壁部依次交替连接，构成闭环，形成硅片的形状。

直壁部的数量与圆弧部的数量一致，且直壁部的数量至少为四个，也就是，硅片的形状可以是四边形，也可以是六边形，或者是其他的多边形，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。

圆弧部的数量为多个，多个圆弧部在同一圆上。

在本实施例中，设定直壁部的边距长度为200mm，则对应不用的圆的直径，会有不同的弧长投影长度和边长，在下表中具体说明。

由上表可以知道，当大尺寸硅片的边距为190mm时，随着圆的直径增加，大尺寸硅片的面积逐渐增大，大尺寸硅片的空白面积逐渐减小，大尺寸硅片的弧长投影长度逐渐减小。

与常规硅片相比，大尺寸硅片与常规硅片的硅片面积比、大尺寸硅片与常规硅片的空白面积比、大尺寸硅片与常规硅片的弧长投影长度比、面积利用率如下表：

由上表可以知道，当硅片的直壁部的边距不变时，增加直径，减小弧长投影长度，硅片面积增加，面积利用率降低，空白面积减小，增加了单片的发电量，降低了在制造端和电站端的单位成本。

综上，圆的直径越大，硅片的面积增加，减少弧长投影的长度，即可减小空白面积，增加单片的发电量，降低了在制造端和电站端的单位成本。

本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，通过减少弧长投影长度，使硅片形成准正方，减少组件空白区域；增大硅片尺寸，提高单片发电功率，摊薄单瓦系统成本；与常规硅片相比，能有效减少组件空白区域，提高单位面积发电量，增加组件功率；预留一定量的弧长投影，改善硅片边缘质量，减少崩损；与常规硅片相比，面积增加60％以上，有效增加的单片的发电量，降低了在制造端和电站端的单位成本；大硅片可以降低电池与组件端的单瓦生产成本；在电站端，大硅片组件可以提升组件功率，减少建设用地、支架、汇流箱、电缆等成本，降低物流运输、现场施工成本，从而摊薄单瓦系统成本。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。