CN217881544U - 一种双面叠层太阳电池、电池组件和光伏*** - Google Patents

Abstract

本申请适用于太阳能电池技术领域，提供了一种双面叠层太阳电池、电池组件和光伏***。双面叠层太阳电池包括依次层叠的第一电池、第二电池和第三电池，第二电池包括中间电池，沿从中间电池至第一电池的方向，各电池的带隙逐渐增大；沿从中间电池至第三电池的方向，各电池的带隙逐渐增大。如此，由于各电池的带隙从中间向外逐渐增大，故可以实现高效地双面发电，有利于提高光电转换效率。

Description

一种双面叠层太阳电池、电池组件和光伏***

技术领域

本申请属于太阳能电池技术领域，尤其涉及一种双面叠层太阳电池、电池组件和光伏***。

背景技术

太阳能电池发电为一种可持续的清洁能源来源，其利用半导体p-n结的光生伏特效应可以将太阳光转化成电能。

相关技术中，叠层电池一般为单面电池，只能较好地进行正面发电，背面发电的效果较差。这样，叠层电池整体上不能对太阳光进行较好地利用，导致光电转换率较低。

基于此，如何提高叠层电池的光电转换效率，成为了亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请提供一种双面叠层太阳电池、电池组件和光伏***，旨在解决如何提高叠层电池的光电转换效率的问题。

第一方面，本申请提供的双面叠层太阳电池，包括依次层叠的第一电池、第二电池和第三电池，所述第二电池包括中间电池，沿从所述中间电池至所述第一电池的方向，各电池的带隙逐渐增大；沿从所述中间电池至所述第三电池的方向，各电池的带隙逐渐增大。

可选地，所述第一电池的带隙为1eV-2.5eV。

可选地，所述第三电池的带隙为1eV-2.5eV。

可选地，所述中间电池的带隙为0.7eV-2eV。

可选地，所述第二电池的数量为一个，所述中间电池为所述第二电池。

可选地，所述第二电池的数量为多个且为奇数，所述中间电池的数量为一个，所述中间电池位于多个所述第二电池的中间位置。

可选地，所述第二电池的数量为多个且为偶数，所述中间电池的数量为两个，两个所述中间电池分别位于多个所述第二电池的中间位置的两侧。

可选地，两个所述中间电池的带隙相同；或，两个所述中间电池的带隙不同。

第二方面，本申请提供的电池组件，包括上述任一项所述的双面叠层太阳电池。

第三方面，本申请提供的光伏***，包括上述的电池组件。

本申请实施例的双面叠层太阳电池、电池组件和光伏***，由于各电池的带隙从中间向外逐渐增大，故可以实现高效地双面发电，有利于提高光电转换效率。

附图说明

图1是本申请一实施例的双面叠层太阳电池的结构示意图；

图2是本申请一实施例的双面叠层太阳电池的结构示意图；

图3是本申请一实施例的双面叠层太阳电池的结构示意图；

主要元件符号说明：

双面叠层太阳电池10、第一电池11、第二电池12、第一子电池121、第二子电池122、第三子电池123、第三电池13。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

相关技术中电池一般单面发电。本申请通过将各电池的带隙从中间向外逐渐增大，故可以实现高效地双面发电。

实施例一

请参阅图1，本申请实施例的双面叠层太阳电池10，包括依次层叠的第一电池11、第二电池12和第三电池13，第二电池12包括中间电池，沿从中间电池至第一电池11的方向，各电池的带隙逐渐增大；沿从中间电池至第三电池13的方向，各电池的带隙逐渐增大。

本申请实施例的双面叠层太阳电池10，由于各电池的带隙从中间向外逐渐增大，故可以实现高效地双面发电，有利于提高光电转换效率。

请注意，第一电池11和第三电池13的数量均为一个，是双面叠层太阳电池10中，最外侧的两个电池。而第二电池12的数量可为一个，也可为多个，是设于第一电池11和第三电池13之间的电池。换言之，双面叠层太阳电池10的电池的数量至少为3个，也可为4个、5个、6个或其他数量。

具体地，第一电池11可为晶硅电池，也可为薄膜电池。

进一步地，在第一电池11为晶硅电池的情况下，可为多晶硅钝化接触电池、叉指背接触电池(IBC电池)、HJT电池(异质结电池)、TOPCon电池(隧穿氧化层钝化接触电池)、MWT电池(金属穿孔卷绕电池)或PERC电池(钝化发射极背面太阳能电池)、TBC太阳电池(隧穿氧化层钝化接触背接触电池)、HBC电池(异质结背接触电池)等。

进一步地，在第一电池11为薄膜电池的情况下，可为双面接触薄膜电池、叉指背接触薄膜电池等。

请注意，第二电池12与第三电池13的具体类型可参照前文，为避免冗余，在此不再赘述。

具体地，第二电池12的具体类型可与第一电池11相同，也可与第一电池11不同。第三电池13的具体类型可与第一电池11相同，也可与第一电池11不同。第三电池13的具体类型可与第二电池12相同，也可与第二电池12不同。在第二电池12的数量为多个的情况下，多个第二电池12的类型可以全部相同、部分相同或全部不同。

在本实施例中，中间电池为多晶硅钝化接触电池。

可选地，第一电池11、第二电池12和第三电池13，在厚度方向上的投影可完全重叠。如此，使得光线从两面顺序地进入双面叠层太阳电池10的多个子电池，可以充分发挥带隙由外向内逐渐减小的优势，高效地实现双面发电，从而提高光电转换效率。而且，这样使得双面叠层太阳电池10的外形较为规整，便于使用。

可以理解，第一电池11、第二电池12和第三电池13中，任意两个电池在厚度方向上的投影可部分重叠、完全错开、包含或被包含。在此不对第一电池11、第二电池12和第三电池13的具***置关系进行限定。

可选地，双面叠层太阳电池10中，至少一组相邻的电池之间，设有绝缘层。如此，使得相邻的两个电池之间实现电学隔离，避免了对相邻的两个电池进行电流匹配，从而避免了电流匹配导致的效率限制。

具体地，双面叠层太阳电池10中，相邻的电池之间，均设有绝缘层。如此，使得全部的相邻的两个电池之间均实现电学隔离，最大程度地避免了电流匹配导致的效率限制。

具体地，绝缘层为透明绝缘层。如此，使得绝缘层能够透过太阳光，避免了太阳光被绝缘层遮挡，有利于提高双面叠层太阳电池10的光电转换效率。

具体地，绝缘层的光透过率的范围为80％以上。例如为80％、82％、85％、87％、89％、90％、92％、95％、97％、99％、100％。如此，使得绝缘层的光透过率处于合适的范围，避免由于光透过率较小导致太阳光难以透过，从而避免绝缘层的遮挡导致的光电转换效率较低。

可选地，绝缘层包括玻璃、EVA胶、有机硅中的至少一种。例如为玻璃、EVA胶、有机硅中的一种、两种或三种。

可选地，双面叠层太阳电池10中，至少一组相邻的电池之间，设有隧穿导电层。如此，使得相邻的两个电池之间实现电学互联，避免了绝缘层的设置，有利于降低成本。

具体地，双面叠层太阳电池10中，相邻的电池之间，均设有隧穿导电层。如此，使得全部的相邻的两个电池之间实现电学互联，避免了绝缘层的设置，有利于最大限度地降低成本。

具体地，隧穿导电层包括掺杂微晶硅氧层、掺杂碳化微晶硅层或掺杂碳化微晶硅氧层。

可以理解，也可部分的相邻的两个电池之间设有绝缘层，其余的相邻的两个电池之间设有隧穿导电层。

可以理解，在全部的相邻的子电池之间均设有隧穿导电层的情况下，双面叠层太阳电池10为两端电池，引出连接端为2个。在全部的相邻的子电池之间均设有绝缘层的情况下，可将每个子电池的接线端进行合理地并联、串联，再引出，从而形成各种数量的引出连接端。

关于该实施例的其他解释和说明可参照本文的其他部分，为避免冗余，在此不再赘述。

实施例二

在一些可选实施例中，第一电池11的带隙为1eV-2.5eV。例如为1eV、1.2eV、1.5eV、1.8eV、2eV、2.2eV、2.5eV。

如此，使得第一电池11的带隙处于合适范围，便于吸收较短波长的光，使得较长波长的光穿过第一电池11后，被带隙更小的其他电池吸收，避免了带隙过小或过大导致的整体光电转换效率较差。

优选地，第一电池11的带隙为1.4eV-1.6eV。例如为1.4eV、1.5eV、1.6eV。如此，进一步提高整体的光电转换效率。

关于该实施例的其他解释和说明可参照本文的其他部分，为避免冗余，在此不再赘述。

实施例三

在一些可选实施例中，第三电池13的带隙为1eV-2.5eV。例如为1eV、1.2eV、1.5eV、1.8eV、2eV、2.2eV、2.5eV。

如此，使得第三电池13的带隙处于合适范围，便于吸收较短波长的光，使得较长波长的光穿过第三电池13后，被带隙更小的其他电池吸收，避免了带隙过小或过大导致的整体光电转换效率较差。

优选地，第三电池13的带隙为1.4eV-1.6eV。例如为1.4eV、1.5eV、1.6eV。如此，进一步提高整体的光电转换效率。

关于该实施例的其他解释和说明可参照本文的其他部分，为避免冗余，在此不再赘述。

实施例四

在一些可选实施例中，中间电池的带隙为0.7eV-2eV。0.7eV、0.75eV、0.8eV、0.9eV、0.95eV、1eV、1.2eV、1.5eV、1.6eV、1.7eV、2eV。

如此，使得中间电池的带隙处于合适范围，便于吸收穿过第一电池11和第三电池13后的较长波长的光，避免了带隙过小或过大导致的整体光电转换效率较差。

具体地，在第二电池12的数量为一个的情况下，第二电池12为中间电池，带隙可为0.7eV-2eV范围内的一个值；在第二电池12的数量为多个的情况下，中间电池的带隙为0.7eV-2eV，中间电池与第一电池11之间的第二电池12的带隙大于中间电池的带隙并小于第一电池11的带隙，中间电池与第三电池13之间的第二电池12的带隙大于中间电池的带隙并小于第三电池13的带隙。

关于该实施例的其他解释和说明可参照本文的其他部分，为避免冗余，在此不再赘述。

实施例五

请参阅图1，在一些可选实施例中，第二电池12的数量为一个，中间电池为第二电池12。

如此，双面叠层太阳电池10的子电池的数量为三个，各电池的带隙从中间的第二电池12向外逐渐增大，即，第一电池11和第三电池13的带隙均大于第二电池12的带隙。这样，可以实现高效地双面发电，有利于提高光电转换效率。

可以理解，第一电池11的带隙可大于第三电池13的带隙，也可小于第三电池13的带隙，还可等于第三电池13的带隙。在此不对第一电池11的带隙和第三电池13的带隙的大小关系进行限定，只要均大于第二电池12的带隙即可。

关于该实施例的其他解释和说明可参照本文的其他部分，为避免冗余，在此不再赘述。

实施例六

请参阅图2，在一些可选实施例中，第二电池12的数量为多个且为奇数，中间电池的数量为一个，中间电池位于多个第二电池12的中间位置。

如此，在第二电池12的数量为多个且为奇数的情况下，将位于多个第二电池12的中间位置的电池作为中间电池，可以使得自中间电池而起的带隙变化更加准确，避免中间电池的位置不居中导致的发电效果差，有利于提高光电转换效率。

具体地，在图2的示例中，第二电池12的数量为3个，分别为第一子电池121、第二子电池122和第三子电池123，第二子电池122位于3个第二电池12中间，则，中间电池为第二子电池122。

可以理解，在其他的示例中，第二电池12的数量也可为5个、7个、9个或其他奇数。

关于该实施例的其他解释和说明可参照本文的其他部分，为避免冗余，在此不再赘述。

实施例七

请参阅图3，在一些可选实施例中，第二电池12的数量为多个且为偶数，中间电池的数量为两个，两个中间电池分别位于多个第二电池12的中间位置的两侧。

如此，在第二电池12的数量为多个且为偶数的情况下，将位于多个第二电池12的中间位置的两侧的两个电池作为中间电池，可以使得自中间电池而起的带隙变化更加准确，避免中间电池的位置不居中导致的发电效果差，有利于提高光电转换效率。

具体地，在图3的示例中，第二电池12的数量为2个，分别为第一子电池121和第二子电池122，多个第二电池12的中间位置为第一子电池121和第二子电池122之间，第一子电池121和第二子电池122位于中间位置的两侧，故第一子电池121和第二子电池122均为中间电池。

可以理解，沿从靠近第一电池11的中间电池至第一电池11的方向，各电池的带隙逐渐增大；沿从靠近第三电池13的中间电池至第三电池13的方向，各电池的带隙逐渐增大。

具体地，在图3的示例中，沿从第一子电池121至第一电池11的方向，各电池的带隙逐渐增大；沿从第二子电池122至第三电池13的方向，各电池的带隙逐渐增大。

可以理解，在其他的示例中，第二电池12的数量也可为4个、6个、8个或其他偶数。

关于该实施例的其他解释和说明可参照本文的其他部分，为避免冗余，在此不再赘述。

实施例八

在一些可选实施例中，两个中间电池的带隙相同。如此，使得两个中间电池对于阳光的吸收能力相同。

可以理解，在另一些可选实施例中，两个中间电池的带隙也可不同。

关于该实施例的其他解释和说明可参照本文的其他部分，为避免冗余，在此不再赘述。

实施例九

本申请实施例的电池组件，包括实施例一至八任一项的双面叠层太阳电池10。

本申请实施例的电池组件，由于各电池的带隙从中间向外逐渐增大，故可以实现高效地双面发电，有利于提高光电转换效率。

关于该实施例的其他解释和说明可参照本文的其他部分，为避免冗余，在此不再赘述。

实施例十

本申请提供的光伏***，包括实施例九的电池组件。

本申请实施例的光伏***，由于各电池的带隙从中间向外逐渐增大，故可以实现高效地双面发电，有利于提高光电转换效率。

在本实施例中，光伏***可应用在光伏电站中，例如地面电站、屋顶电站、水面电站等，也可应用在利用太阳能进行发电的设备或者装置上，例如用户太阳能电源、太阳能路灯、太阳能汽车、太阳能建筑等等。当然，可以理解的是，光伏***的应用场景不限于此，也即是说，光伏***可应用在需要采用太阳能进行发电的所有领域中。以光伏发电***网为例，光伏***可包括光伏阵列、汇流箱和逆变器，光伏阵列可为多个电池组件的阵列组合，例如，多个电池组件可组成多个光伏阵列，光伏阵列连接汇流箱，汇流箱可对光伏阵列所产生的电流进行汇流，汇流后的电流流经逆变器转换成市电电网要求的交流电之后接入市电网络以实现太阳能供电。

关于该实施例的其他解释和说明可参照本文的其他部分，为避免冗余，在此不再赘述。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。而且，本申请各实施例或示例中描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中，以合适的方式结合。

Claims (10)

1.一种双面叠层太阳电池，其特征在于，包括依次层叠的第一电池、第二电池和第三电池，所述第二电池包括中间电池，沿从所述中间电池至所述第一电池的方向，各电池的带隙逐渐增大；沿从所述中间电池至所述第三电池的方向，各电池的带隙逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的双面叠层太阳电池，其特征在于，所述第一电池的带隙为1eV-2.5eV。

3.根据权利要求1所述的双面叠层太阳电池，其特征在于，所述第三电池的带隙为1eV-2.5eV。

4.根据权利要求1所述的双面叠层太阳电池，其特征在于，所述中间电池的带隙为0.7eV-2eV。

5.根据权利要求1所述的双面叠层太阳电池，其特征在于，所述第二电池的数量为一个，所述中间电池为所述第二电池。

6.根据权利要求1所述的双面叠层太阳电池，其特征在于，所述第二电池的数量为多个且为奇数，所述中间电池的数量为一个，所述中间电池位于多个所述第二电池的中间位置。

7.根据权利要求1所述的双面叠层太阳电池，其特征在于，所述第二电池的数量为多个且为偶数，所述中间电池的数量为两个，两个所述中间电池分别位于多个所述第二电池的中间位置的两侧。

8.根据权利要求7所述的双面叠层太阳电池，其特征在于，两个所述中间电池的带隙相同；或，两个所述中间电池的带隙不同。

9.一种电池组件，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的双面叠层太阳电池。

10.一种光伏***，其特征在于，包括权利要求9所述的电池组件。

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