一种矩形硅片组合的制备方法、硅片组合以及电池、组件与流程

1.本发明涉及光伏发电技术领域，特别是涉及一种矩形硅片组合的制备方法、硅片组合及太阳能电池、光伏组件、光伏屋顶等。


背景技术：

2.随着光伏行业发展，组件产品功率需求不断提升。为了能够满足更高功率的组件产品，一方面通过不断的提升电池转换效率可以达到一定程度的功率提升目标，但仍然无法满足更具竞争力的组件产品。因此，从另一方面出发，不断提升组件产品的有效面积成了提升组件功率的主要竞争方式，基于此，不同的产品尺寸应用而生。
3.硅片产品作为光伏组件的基本材料，硅片的尺寸和组件产品的尺寸息息相关，而不同的硅片产品又可以制作不同类型的组件产品，以便能够满足不同的、多种的组件应用场景，因此，不断提出各种不同尺寸的硅片产品需求，为硅片产品的生产制造产生了极其不利的影响。
4.与此同时，随着电池技术的不断发展与成熟，电池端对半片硅片的产品需求不断增强，作为硅片制造单元，不仅需要考虑硅片制造的性价比，更要考虑客户对硅片产品的不同需求。
5.为满足电池组件端不同硅片产品需求，硅片端晶体利用率呈现下降趋势，尤其随着矩形硅片的不断发展，矩形硅片的边距比例越来越大，导致在加工矩形方棒的时候，加剧了单晶硅棒的有效利用率不断下降，极大的影响着拉晶环节的有效产出，对硅片端生产成本降低造成很大阻力。
6.因此，如何能够以更具性价比的方案制造出多种规格的硅片产品将是硅片制造环节需要深入研究的关键，以便能够既兼容主流方形片的市场需求，又能兼容矩形片的潜在需求，同时还能兼容未来电池的需求。对于当前的硅片制造环节而言，探索一种更具性价比的硅片生产方案是极其迫切的，既要满足不同的硅片产品需求，又需要形成稳定的、标准的生产方式，尽可能的优化硅片生产难度，同时大幅提升晶体利用率，降低硅片生产成本。


技术实现要素：

7.为了解决以上问题，本发明旨在提出一种半片硅片产品组合及其晶体利用设计方案，通过对硅片尺寸进行设计、分析，进行不同产品的组合分析，形成一致的产品解决方案，可同时加工产出不同尺寸的硅片产品，且晶体利用率实现最大产出。进一步而言，基于不同尺寸的硅片需求，本专利提出一种硅片尺寸组合加工方案，可一次性在同一根单晶硅棒上得到不同规格尺寸及不同数量的半片组合，即有利于单晶硅棒的单位产出，同时又可满足至少两种硅片产品不同数量的加工。
8.本发明提供一种矩形硅片组合的制备方法，所述硅片组合包括n个硅片，其中n为大于或等于2的正整数，其中第1硅片矩形截面两组对边长分别为a1和b1，a1大于或等于b1，第2硅片矩形截面两组对边长分别为a2和b2，a2大于或等于b2，
……
第(n-1)硅片矩形截面
两组对边长分别为a(n-1)和b(n-1)，a(n-1)大于或等于b(n-1)，第n硅片矩形截面两组对边长分别为an和bn，an大于或等于bn，且a1≥a2≥
……
≥a(n-1)≥an，
9.所述方法包括确定硅棒直径，拉制硅棒，沿硅棒轴线裁切硅棒制得预制棒组合，垂直于预制棒轴线裁切预制棒制得硅片组合。
10.根据本发明的一个实施方式，所述确定硅棒直径按如下步骤进行：
11.当n＝2时，第一硅片矩形截面a1边与第二硅片矩形截面a2边贴合形成第一组合图形，贴合的a1边中点与a2边中点重合，对第一组合图形作外接圆，所述外接圆直径即为硅棒直径，
12.当n＝3时，第一硅片矩形截面a1边与第二硅片矩形截面a2边贴合形成第一组合图形，第一组合图形的最大延展边与第三硅片矩形截面a3边贴合形成第二组合图形，对第二组合图形作外接圆，所述外接圆直径即为硅棒直径，
13.当n＞3时，第一硅片矩形截面a1边与第二硅片矩形截面a2边贴合形成第一组合图形，第一组合图形的最大延展边与第三硅片矩形截面a3边贴合形成第二组合图形，第二组合图形的最大延展边与第三硅片矩形截面a3边贴合形成第三组合图形，第三组合图形的最大延展边与第四硅片矩形截面a4边贴合形成第四组合图形，以此类推，对第n组合图形作外接圆，所述外接圆直径即为硅棒直径，
14.其中，第一组合图形、第二组合图形、第三组合图形直至第(n-1)组合图形，或者说任一组合图形，在平行于a1边方向上最远两点之间的距离为第一延展，在垂直于a1边方向上最远两点之间的距离为第二延展，第一延展和第二延展中较大者称为组合图形的最大延展，组合图形的一个边长为最大延展，则该边称为最大延展边。
15.根据本发明的一个实施方式，所述方法中，所述硅片组合中的硅片的任一边长选自如下的至少之一：166
±
2毫米、170.75
±
2毫米、180
±
2毫米、182
±
2毫米、183.75
±
2毫米、190
±
2毫米、198
±
2毫米、207
±
2毫米、210
±
2毫米、212
±
2毫米、218
±
2毫米、218.2
±
2毫米、219
±
2毫米、220
±
2毫米、227.8
±
2毫米、228
±
2毫米、230
±
2毫米、253
±
2毫米、274
±
2毫米、275
±
2毫米、282
±
2毫米。
16.根据本发明的一个实施方式，所述方法中，所述硅片组合中硅片尺寸选自下述的一种、两种或两种以上(或者说任一硅片尺寸选自如下之一)：
17.(182
±
2)
×
(166
±
2)毫米；
18.(182
±
2)
×
(170.75
±
2)毫米；
19.(182
±
2)
×
(180
±
2)毫米；
20.(182
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
21.(183.75
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
22.(190
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
23.(198
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
24.(207
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
25.(210
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
26.(212
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
27.(218
±
2)
×
(207
±
2)毫米；
28.(218.2
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
29.(218.2
±
2)
×
(198
±
2)毫米；
30.(218.2
±
2)
×
(210
±
2)毫米；
31.(218.2
±
2)
×
(220
±
2)毫米；
32.(218.8
±
2)
×
(207
±
2)毫米；
33.(219
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
34.(220
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
35.(227.8
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
36.(227.8
±
2)
×
(218.8
±
2)毫米；
37.(228
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
38.(253
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
39.(253
±
2)
×
(218
±
2)毫米；
40.(274
±
2)
×
(207
±
2)毫米；
41.(274
±
2)
×
(227.8
±
2)毫米；
42.(274
±
2)
×
(253
±
2)毫米；
43.(275
±
2)
×
(198
±
2)毫米；
44.(275
±
2)
×
(210
±
2)毫米；
45.(275
±
2)
×
(220
±
2)毫米；
46.(275
±
2)
×
(230
±
2)毫米；
47.(282
±
2)
×
(220
±
2)毫米；
48.(182
±
2)
×
(72.5
±
2)毫米；
49.(182
±
2)
×
(79.1
±
2)毫米；
50.(182
±
2)
×
(79.75
±
2)毫米；
51.(182
±
2)
×
(87
±
2)毫米；
52.(182
±
2)
×
(91.875
±
2)毫米；
53.(182
±
2)
×
(96.6
±
2)毫米；
54.(182
±
2)
×
(96.75
±
2)毫米；
55.(182
±
2)
×
(97
±
2)毫米；
56.(182
±
2)
×
(98.8
±
2)毫米；
57.(182
±
2)
×
(107.7
±
2)毫米；
58.(182
±
2)
×
(108.6
±
2)毫米；
59.(182
±
2)
×
(118.5
±
2)毫米；
60.(182
±
2)
×
(124.1
±
2)毫米；
61.(182
±
2)
×
(144.7
±
2)毫米。
62.根据本发明的一个实施方式，所述方法中，n≥3，其中三个硅片矩形截面尺寸分别选自如下三组
63.第1组：
64.(182
±
2)
×
(93
±
2)毫米；
65.(182
±
2)
×
(97
±
2)毫米；
66.(182
±
2)
×
(101
±
2)毫米；
67.(182
±
2)
×
(105
±
2)毫米；
68.(182
±
2)
×
(109
±
2)毫米；
69.(182
±
2)
×
(113
±
2)毫米；
70.(182
±
2)
×
(117
±
2)毫米；
71.(182
±
2)
×
(121
±
2)毫米；
72.(182
±
2)
×
(125
±
2)毫米；
73.(182
±
2)
×
(129
±
2)毫米；
74.(182
±
2)
×
(136
±
2)毫米；
75.(182
±
2)
×
(146
±
2)毫米；
76.(210
±
2)
×
(107
±
2)毫米；
77.(210
±
2)
×
(111
±
2)毫米；
78.(210
±
2)
×
(115
±
2)毫米；
79.(210
±
2)
×
(119
±
2)毫米；
80.(210
±
2)
×
(126
±
2)毫米；
81.(210
±
2)
×
(136
±
2)毫米；
82.(210
±
2)
×
(146
±
2)毫米；
83.(218.2
±
2)
×
(111
±
2)毫米；
84.(218.2
±
2)
×
(115
±
2)毫米；
85.(218.2
±
2)
×
(119
±
2)毫米；
86.(218.2
±
2)
×
(126
±
2)毫米；
87.(218.2
±
2)
×
(136
±
2)毫米；
88.(218.2
±
2)
×
(146
±
2)毫米；第2组：
89.(182
±
2)
×
(73
±
2)毫米；
90.(182
±
2)
×
(77
±
2)毫米；
91.(182
±
2)
×
(81
±
2)毫米；
92.(182
±
2)
×
(85
±
2)毫米；
93.(182
±
2)
×
(89
±
2)毫米；
94.(210
±
2)
×
(71
±
2)毫米；
95.(210
±
2)
×
(75
±
2)毫米；
96.(210
±
2)
×
(79
±
2)毫米；
97.(210
±
2)
×
(83
±
2)毫米；
98.(210
±
2)
×
(87
±
2)毫米；
99.(210
±
2)
×
(91
±
2)毫米；
100.(210
±
2)
×
(95
±
2)毫米；
101.(210
±
2)
×
(99
±
2)毫米；
102.(218.2
±
2)
×
(71
±
2)毫米；
103.(218.2
±
2)
×
(75
±
2)毫米；
104.(218.2
±
2)
×
(79
±
2)毫米；
105.(218.2
±
2)
×
(83
±
2)毫米；
106.(218.2
±
2)
×
(87
±
2)毫米；
107.(218.2
±
2)
×
(91
±
2)毫米；
108.(218.2
±
2)
×
(95
±
2)毫米；
109.(218.2
±
2)
×
(99
±
2)毫米；
110.(218.2
±
2)
×
(103
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(107
±
2)毫米；第3组：
111.(166
±
2)
×
(83
±
2)毫米；
112.(182
±
2)
×
(91
±
2)毫米；
113.(210
±
2)
×
(105
±
2)毫米；
114.(218.2
±
2)
×
(109.1
±
2)毫米。
115.为免疑义，亦可以表述为，三个硅片中，1号硅片矩形截面尺寸选自第1组之一、2号硅片矩形截面尺寸选自第2组之一、3号硅片矩形截面尺寸选自第3组之一。
116.根据本发明的一个实施方式，所述方法中，所述硅片组合中任一硅片的相邻两边长度比值满足：大于或等于1/90且小于或等于89/90。
117.根据本发明的一个实施方式，所述方法中，所述硅片组合中包括至少一个硅片其相邻两边长度比值为2
±
0.2。
118.根据本发明的一个实施方式，所述方法中，所述硅棒直径长度为220至600毫米。
119.本发明提供一种硅片组合，所述硅片组合根据本发明所述的方法制得，所述硅片组合包括两个或两个以上硅片。
120.本发明提供一种太阳能电池，其中，所述太阳能电池包括根据本发明所述的硅片组合中的一种、两种或多种硅片。
121.本发明提供一种光伏组件，其中，所述光伏组件包括根据本发明所述的太阳能电池形成的电池串。
122.根据本发明的一个实施方式，所述光伏组件中的电池串的数量大于或等于4。
123.根据本发明的一个实施方式，所述光伏组件中的太阳能电池的总数量为36、42、48、54、60、66、72中的一种。
124.本发明提供一种光伏屋顶，其中，所述光伏屋顶包括本发明所述的光伏组件，所述光伏组件安装在建筑屋顶上。
125.根据本发明的一个实施方式，提供了一种整片太阳能电池或硅片，所述整片太阳能电池由所述硅片制备得到；
126.所述整片太阳能电池或硅片的长度和宽度为下述尺寸中的一种：
127.(182
±
2)
×
(166
±
2)毫米；
128.(182
±
2)
×
(170.75
±
2)毫米；
129.(182
±
2)
×
(180
±
2)毫米；
130.(182
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
131.(183.75
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
132.(190
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
133.(198
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
134.(207
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
135.(210
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
136.(212
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
137.(218
±
2)
×
(207
±
2)毫米；
138.(218.2
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
139.(218.2
±
2)
×
(198
±
2)毫米；
140.(218.2
±
2)
×
(210
±
2)毫米；
141.(218.2
±
2)
×
(220
±
2)毫米；
142.(218.8
±
2)
×
(207
±
2)毫米；
143.(219
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
144.(220
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
145.(227.8
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
146.(227.8
±
2)
×
(218.8
±
2)毫米；
147.(228
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
148.(253
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
149.(253
±
2)
×
(218
±
2)毫米；
150.(274
±
2)
×
(207
±
2)毫米；
151.(274
±
2)
×
(227.8
±
2)毫米；
152.(274
±
2)
×
(253
±
2)毫米；
153.(275
±
2)
×
(198
±
2)毫米；
154.(275
±
2)
×
(210
±
2)毫米；
155.(275
±
2)
×
(220
±
2)毫米；
156.(275
±
2)
×
(230
±
2)毫米；
157.(282
±
2)
×
(220
±
2)毫米。
158.本发明中，整片太阳能电池由该硅片制备得到，就是说，整片太阳能电池与硅片具有相同的尺寸。整片太阳能电池或硅片的长度和宽度为下述尺寸中的一种：(182
±
2)
×
(166
±
2)毫米、(182
±
2)
×
(170.75
±
2)毫米、(182
±
2)
×
(180
±
2)毫米、(182
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(183.75
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(190
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(198
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(207
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(210
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(212
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(218
±
2)
×
(207
±
2)毫米、(218.2
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(218.2
±
2)
×
(198
±
2)毫米、(218.2
±
2)
×
(210
±
2)毫米、(218.2
±
2)
×
(220
±
2)毫米、(218.8
±
2)
×
(207
±
2)毫米、(219
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(220
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(227.8
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(227.8
±
2)
×
(218.8
±
2)毫米、(228
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(253
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(253
±
2)
×
(218
±
2)毫米、(274
±
2)
×
(207
±
2)毫米、(274
±
2)
×
(227.8
±
2)毫米、(274
±
2)
×
(253
±
2)毫米、(275
±
2)
×
(198
±
2)毫米、(275
±
2)
×
(210
±
2)毫米、(275
±
2)
×
(220
±
2)毫米、(275
±
2)
×
(230
±
2)毫米、(282
±
2)
×
(220
±
2)毫米。整片太阳能电池或硅片的长度和宽度灵活多样，由该整片太阳能电池或由该整片太阳能电池对称切割或非对称得到的分片电池，形成的光伏组件的功率灵活多样，能够满足较多的功率需求，功率基本不会出现断档，而且，由该光伏组件形成的光伏屋顶也灵活多样，地域适应性好，地域适用范围更广。
159.根据本发明的一个实施方案，所述方法包括确定硅棒直径，拉制硅棒，沿硅棒轴线裁切硅棒制得预制棒组合，垂直于预制棒轴线裁切预制棒制得整片硅片组合，对所述整片
硅片组合中的部分或全部整片硅片进行对称切割或非对称切割，制得硅片组合产品。所述硅片组合产品中由部分整片硅片与部分分片硅片组成。任一整片硅片切割后得到分片硅片。
160.可选的，所述对称切割或非对称切割硅片，切割线与整片硅片宽度所在的方向垂直，与整片硅片长度所在的方向平行。
161.一个所述整片硅片非对称切割得到的至少两个分片硅片中，包括至少一个二倍分片硅片；所述二倍分片硅片的长度和宽度的比值为2
±
0.2。
162.可选的，一个所述整片硅片非对称切割得到的至少两个分片硅片中，除了所述二倍分片硅片之外的其余分片硅片的宽度，和所述整片硅片的长度的比值为：
163.大于或等于1/90且小于1/2；或，大于1/2且小于或等于89/90；
164.其中，所述整片硅片的长度所在的方向和切割方向垂直。
165.可选的，一个所述整片硅片非对称切割得到的至少两个分片硅片中，除了所述二倍分片硅片之外的其余分片硅片的宽度，和所述整片硅片的长度的比值为：
166.大于或等于1/72且小于1/2；或，大于1/2且小于或等于79/80。
167.可选的，一个所述整片硅片非对称切割得到的至少两个分片硅片中，除了所述二倍分片硅片之外的其余分片硅片的宽度，和所述整片硅片的长度的比值为下述比值中的一种：
168.2/5、31/72、9/19、13/22、52/77、63/80、50/93、17/29、49/76。
169.可选的，所述分片硅片的长度和宽度为下述尺寸中的一种：
170.(182
±
2)
×
(72.5
±
2)毫米；
171.(182
±
2)
×
(79.1
±
2)毫米；
172.(182
±
2)
×
(79.75
±
2)毫米；
173.(182
±
2)
×
(87
±
2)毫米；
174.(182
±
2)
×
(91.875
±
2)毫米；
175.(182
±
2)
×
(96.6
±
2)毫米；
176.(182
±
2)
×
(96.75
±
2)毫米；
177.(182
±
2)
×
(97
±
2)毫米；
178.(182
±
2)
×
(98.8
±
2)毫米；
179.(182
±
2)
×
(107.7
±
2)毫米；
180.(182
±
2)
×
(108.6
±
2)毫米；
181.(182
±
2)
×
(118.5
±
2)毫米；
182.(182
±
2)
×
(124.1
±
2)毫米；
183.(182
±
2)
×
(144.7
±
2)毫米。
184.本发明的一个方面，提供了一种分片电池、整片太阳能电池或硅片，所述分片电池、整片太阳能电池或硅片的长度和宽度的比值为2
±
0.2；所述分片电池、所述整片太阳能电池均由所述硅片制备得到。
185.可选的，所述分片电池、整片太阳能电池或硅片的长度为下述尺寸中的一种：
186.(166
±
2)毫米、(170.75
±
2)毫米、(180
±
2)毫米、(182
±
2)毫米、(198
±
2)毫米、(207
±
2)毫米；(210
±
2)毫米、(220
±
2)毫米、(230
±
2)毫米。
187.本发明的一个方面，提供了一种光伏组件，包括：由至少一个整片太阳能电池、和/或，至少一个分片电池形成的电池串；
188.所述整片太阳能电池为任一前述的整片太阳能电池；
189.所述分片电池为任一前述的分片电池。
190.可选的，所述光伏组件中的电池串的数量大于或等于4。
191.可选的，所述光伏组件中的整片太阳能电池、分片电池的总数量为：36、42、48、54、60、66、72中的一种。
192.本发明的第五方面，提供了一种光伏屋顶，包括：若干个任一所述的光伏组件，所述光伏组件安装在建筑屋顶上。
附图说明
193.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
194.图1至3示出了本发明一个具体实施方式及对比方式的硅棒截面示意图。
195.图4示出了本发明一个具体实施方式的硅棒截面示意图。
196.图5示出了本发明一个具体实施方式下矩形棒尺寸与晶棒利用率关系曲线图。
197.图6示出了一个对比例实施方式的硅棒截面示意图。
198.图7示出了一个对比例实施方式下矩形棒尺寸与晶棒利用率关系曲线图。
199.图8示出了一个对比例实施方式的硅棒截面示意图。
200.图9示出了一个对比例实施方式下矩形棒尺寸与晶棒利用率关系曲线图。
201.图10示出了本发明实施例中的第一种整片太阳能电池的结构示意图；
202.图11示出了本发明实施例中的第二种整片太阳能电池的结构示意图；
203.图12示出了本发明实施例中的第三种整片太阳能电池的结构示意图；
204.图13示出了本发明实施例中的第四种整片太阳能电池的结构示意图。
205.附图标记说明：
206.11-汇流栅线，12-集电栅线，13-预设切割线。
具体实施方式
207.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
208.如前所述，本发明提供一种矩形硅片组合的制备方法，所述硅片组合包括两个或两个以上硅片。下表1列出了本发明的一系列具体实施方式的待制备得到的硅片组合尺寸，在该系列具体实施方式中，硅片组合至少包括三种硅片尺寸，分别如表格中所示a系列产品、b系列产品和c系列产品，该三种硅片尺寸分别选自如下表所示的尺寸大小。
209.表1
[0210][0211][0212]
其中，h表示硅片宽度，l表示硅片长度。
[0213]
根据以上硅片产品的组合类型，对一定直径的晶体圆棒，可进行各种方案的组合设计。其中，a/b/c系列硅片可以是以上表格中的任意一种(a/b/c系列)，并且d系列硅片产品还可以直接设计成为(a/b/c系列)任意一种相同尺寸大小长边或短边的整数倍硅片。本专利中d系列硅片定义涵盖当前行业整片硅片定义，即行业标准d系列中m10(182*182)硅片可认为是在两张b系列182*91半片硅片组合产品。
[0214]
为了最大化的增加硅片产出，硅片组合可为同一种产品规格的不同数量；还可同时代表不同数量的不同规格的硅片产品。
[0215]
以上硅片产品的倒角是带有不同弧长投影的圆角，弧长倒角的范围为1.5～7.5
±
0.5mm。
[0216]
以上硅片设计方案，与单晶圆棒可形成一一对应的设计，在将圆棒加工成为方棒的过程中，即可按照不同的硅片组合方案进行方棒产品的加工。
[0217]
以上不同的方案组合，均会对应不同的晶体直径，晶体直径可根据不同尺寸的硅片组合，通过外接圆的几何关系进行计算得出。
[0218]
其中本专利晶棒圆棒直径可允许范围为250-600mm；其中圆棒直径为成品原棒直径+5mm。
[0219]
在设计目标的硅片组合和晶棒直径下，可通过机加加工，得到a/b/c/d系列的方棒产品。
[0220]
同时对d系列的方棒产品，根据实际的客户需要，还可进行对称及非对称机加，得到不同尺寸a/b/c系列的方棒产品。
[0221]
针对以上得到的a系列方棒产品和b系列方棒产品，再通过切片加工，即可得到设计目标的a系列与b系列产品。
[0222]
硅片产品组合提升晶体利用率思路，首先确定需要进行同时加工多种(≥2)硅片产品尺寸，为保证最高的利用率及包含所有的矩形硅片组合外接圆最小，或多种硅片组合组成的不规则图形最长尺寸保持最小，最终以组合的不规则图形最长尺寸为圆的直径，即所求的圆为利用率最高的最小直径圆。硅片利用率最高的组合方式应遵循最大尺寸依次贴边叠放组合方式，即根据所需硅片产品尺寸，选定硅片规格中最大的单边尺寸边作为组合叠加的起始位置，定义为最大单边尺寸；寻找小于最大单边尺寸的第2大单边尺寸，与最大单边尺寸进行贴边重合放置，组成第1个不规格组合矩形，第1个不规格组合矩形中存在一个最大边界尺寸，也即最大延展，该尺寸定义为第1最大尺寸；寻找小于第1最大尺寸的新的第2大单边尺寸，与第1最大尺寸边进行贴边重合放置，组成第2个不规格组合矩形，同样存在一个最大延展，即第2最大尺寸；寻找小于第2最大尺寸的第3大单边尺寸，与第2最大尺寸边进行贴边重合放置，组成第3个不规格组合矩形，同样存在一个第3最大尺寸；依次类推完成全部所需半片的组合叠放。此种叠放方式为利用率最高最优组合方式。
[0223]
对于如上例举的系列硅片组合中，当硅片组合仅包含三种硅片时，三种不同硅片规格产品分别以x、y及z表示，x硅片的产品尺寸长宽依次为l1及h1，y硅片的产品尺寸长宽依次为l2及h2，z硅片的产品尺寸长宽依次为l3及h3，三种硅片的长边大小关系为l1《l2《l3，三种不同硅片规格产品尺寸具备：l3》l2》l1，l3》h3+h2，存在多种组合方式如图1、图2、图3，根据以上思路可推导出硅片利用率最高组合切割方式，最高方式示意图如图2：最终计算出利用率最高圆的最小直径。
[0224]
图2所示方案中，将z硅片长边与y硅片长边贴合形成第一组合图形，由于l3》h3+h2，因此第一组合图形最大延展边为l3，将z硅片另一长边与x硅片长边贴合形成第二组合图形。为减小外接圆可能的面积，组合图形各组成部分之间需贴合，而不形成内凹，且尽量形成对称图形。本实施方式中，第二组合图形为x硅片、y硅片和z硅片长边平行贴合，可形成如图2所示的对称图形。对第二组合图形作外接圆，所述外接圆直径即为硅棒直径。制备硅
棒并裁切。
[0225]
进一步示例，参见图4和图5，使用硅片组合方式进行组合切割，提供一种圆形硅棒，所示所述圆形硅棒的横截面直径为250mm～600mm，切割制备d系列(182
±
2*182
±
2mm),及a或c系列(182
±
*x)半片硅片产品，最终同时获的d*1+a/c*4组合方案，实现最高的晶体利用率时圆形硅棒的毛棒直径，通过对两种硅片尺寸关系分析，建立硅片组合分析模型；
[0226]
毛棒直径φ＝外接圆成品直径φ+5mm
[0227]
晶体利用率％＝所有半片面积之和mm2/毛棒圆面积mm2*100％
[0228]
通过半片组合方式建立外接圆关系可知，d*1+a/c*4组合方案存在最大晶体利用率；a+c系列半片尺寸在182*58
±
3mm时晶体利用率最高，晶体利用率为75％。
[0229]
对比例：
[0230]
参见图6和图7，通过圆棒机加开方，以获得单一d系列(全方)硅片产品，提供一种圆形硅棒，所示所述圆形硅棒的横截面直径为250mm～600mm，切割制备d系列，圆转方晶体利用率仅为63％左右。
[0231]
参见图8和图9，通过圆棒机加开方，以获得单一d系列182*x(矩形)硅片产品，提供一种圆形硅棒，所示所述圆形硅棒的横截面直径为250mm～600mm，切割制备d系列，圆转方晶体利用率仅为62％左右，且随着长宽比例k越大或越小，晶体利用率逐渐降低，长宽比例k＝1时，利用率最高为63％左右。
[0232]
综上，通过确定所有不同产品规格及数量，可建立硅片组合切割方案，实现最小的晶体直径同时制备多种不同数量需求的硅片及半片产品，且组合方案较当前制备单一硅片产品，可实现更高的晶体利用率，利用率提升10％以上，有助于提高生产效率，降低硅片的生产成本；组合方式获得的硅片产品，可在硅片端实现半片成品硅片制备，改善当前使用激光划片过程中对电池片产生热冲击损伤，及额外产生的机械损伤带来的电池效率损失。
[0233]
此外，本发明提供一种整片太阳能电池或硅片，整片太阳能电池例如可以为hjt(hetero-junctionwithintrinsicthin-layer，异质结)太阳能电池、shj(siliconheterojunctionsolarcells，硅异质结太阳能电池)、ibc(interdigitedbackcontact，叉指背接触)太阳能电池、topcon(tunnel oxidepassivatedcontact，隧穿氧化层钝化接触)太阳能电池、perc(passivatedemitterandrearcell，钝化发射极和背面太阳能电池)等。对于该整片太阳能电池的类型等不作具体限定。该整片太阳能电池由该硅片制备得到。
[0234]
图10示出了本发明实施例中的第一种整片太阳能电池的结构示意图。图11示出了本发明实施例中的第二种整片太阳能电池的结构示意图。图12示出了本发明实施例中的第三种整片太阳能电池的结构示意图。图13示出了本发明实施例中的第四种整片太阳能电池的结构示意图。
[0235]
发明人发现，现有技术中，整片太阳能电池或硅片的尺寸设计不能满足光伏组件对于功率的需求，容易导致光伏组件的功率出现断档，且地域适应性较差的主要原因在于：现有技术中，整片太阳能电池或硅片的长度和宽度大致相等，且现有技术中，对于整片太阳能电池的切割通常是对称切割，切割得到的各个分片电池的长度和宽度比大致为2:1，现有技术中的整片太阳能电池或硅片的尺寸设计单一，且切割方式单一，由此导致分片电池的尺寸也较为单一。同时，光伏组件中整片太阳能电池或分片电池的数量只能为电池串的数
量的整数倍，光伏组件中整片太阳能电池或分片电池的数量只能以电池串的数量的整数倍的增加或减少，光伏组件的功率也以电池串的数量的整数倍的整片太阳能电池或分片电池对应的功率增加或减少，进而导致光伏组件的功率也较为单一，无法满足多元化的需求，功率容易出现断档。且由于整片太阳能电池或硅片的尺寸设计单一，导致整片太阳能电池、硅片、分片电池，以及由整数倍个整片太阳能电池，或由该整片太阳能电池对称切割得到的分片电池，形成的光伏组件、由该光伏组件形成的光伏屋顶的地域适应性较差。
[0236]
例如，由长度和宽度大致相等的整片太阳能电池，或者，长度和宽度的比值为2:1分片电池形成的光伏组件对应的光伏屋顶能够适应于a地常见的建筑屋顶，但是若a地和b地气候条件等差异较大，b地的建筑屋顶的形状等和a地的建筑屋顶的形状等差距较大，上述光伏屋顶就无法良好的适应b地常见的建筑屋顶的需要。
[0237]
参照图10所示，针对上述问题，本发明中，整片太阳能电池由该硅片制备得到，就是说，整片太阳能电池与硅片具有相同的尺寸。整片太阳能电池或硅片的长度和宽度为下述尺寸中的一种：(182
±
2)
×
(166
±
2)毫米、(182
±
2)
×
(170.75
±
2)毫米、(182
±
2)
×
(180
±
2)毫米、(182
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(183.75
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(190
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(198
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(207
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(210
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(212
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(218
±
2)
×
(207
±
2)毫米、(218.2
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(218.2
±
2)
×
(198
±
2)毫米、(218.2
±
2)
×
(210
±
2)毫米、(218.2
±
2)
×
(220
±
2)毫米、(218.8
±
2)
×
(207
±
2)毫米、(219
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(220
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(227.8
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(227.8
±
2)
×
(218.8
±
2)毫米、(228
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(253
±
2)
×
(182
±
2)毫米、(253
±
2)
×
(218
±
2)毫米、(274
±
2)
×
(207
±
2)毫米、(274
±
2)
×
(227.8
±
2)毫米、(274
±
2)
×
(253
±
2)毫米、(275
±
2)
×
(198
±
2)毫米、(275
±
2)
×
(210
±
2)毫米、(275
±
2)
×
(220
±
2)毫米、(275
±
2)
×
(230
±
2)毫米、(282
±
2)
×
(220
±
2)毫米。整片太阳能电池或硅片的长度和宽度灵活多样，由该整片太阳能电池或由该整片太阳能电池对称切割或非对称得到的分片电池，形成的光伏组件的功率灵活多样，能够满足较多的功率需求，功率基本不会出现断档，而且，由该光伏组件形成的光伏屋顶也灵活多样，地域适应性好，地域适用范围更广。
[0238]
例如，由本发明中的整片太阳能电池或由该整片太阳能电池对称切割或非对称得到的分片电池，形成的光伏组件的功率可以为：440w、500w、520w、540w、600w、680w等。
[0239]
需要说明的是，本发明实施例中，整片太阳能电池或硅片的长度和宽度限定的表面与整片太阳能电池向光面或背光面平行。整片太阳能电池的向光面为其主要接收光照的表面，背光面与向光面相对分布。长度大于或等于宽度，长度所在的方向和宽度所在的方向垂直。
[0240]
如，参照图10所示，整片太阳能电池的长度l可以为183.75毫米，宽度w可以为182毫米。或者，整片太阳能电池的长度l可以为183.55毫米，宽度w可以为182毫米。或者，整片太阳能电池的长度l可以为181.75毫米，宽度w可以为180毫米。或者，整片太阳能电池的长度l可以为182.75毫米，宽度w可以为182毫米。或者，整片太阳能电池的长度l可以为184.75毫米，宽度w可以为182毫米。或者，整片太阳能电池的长度l可以为185.75毫米，宽度w可以为182毫米。
[0241]
本发明实施例还提供一种分片电池，该分片电池由前述的任一种整片太阳能电池
非对称切割得到。此处的非对称切割是指，对于该整片太阳能电池而言，只要任意一次切割得到的两个分片电池的大小不相等，就表征这两个分片电池中的任意一个分片电池由该整片太阳能电池非对称切割得到。例如，2个分片电池由一个整片太阳能电池切割得到，2个分片电池中的一个分片电池的向光面或背光面的面积，大于另一个分片电池的向光面或背光面的面积，则，这2个分片电池即由一个整片太阳能电池非对称切割得到。再例如，3个分片电池由一个整片太阳能电池切割得到，3个分片电池中的1个分片电池的向光面或背光面的面积等于该整片太阳能电池的向光面或背光面的面积的一半，表明该分片电池由该整片太阳能电池对称切割得到。3个分片电池中的另外2个中，一个分片电池的向光面或背光面的面积，大于另一个分片电池的向光面或背光面的面积，则，这2个分片电池即由一个整片太阳能电池非对称切割得到。
[0242]
参照图10至图13所示，该整片太阳能电池可以包括汇流栅线11，以及与该汇流栅线11相交分布的集电栅线12，该集电栅线12用于收集整片太阳能电池本体上的载流子，该汇流栅线11用于将与其电连接的同极性的集电栅线12上的载流子汇集并传导。图中13为整片太阳能电池上的预设切割线，该预设切割线13可以为切割之前设置的划线。该预设切割线13可以与集电栅线12平行。或者，该集电栅线12具有与预设切割线13平行的部分。
[0243]
在上述整片太阳能电池或硅片的尺寸灵活多样的基础上，该分片电池由该整片太阳能电池非对称切割得到，则，由该整片太阳能电池或由该整片太阳能电池对称切割或非对称得到的分片电池，形成的光伏组件的功率更加灵活多样，能够满足较多的功率需求，功率基本不会出现断档，而且，由该光伏组件形成的光伏屋顶也灵活多样，地域适应性好，地域适用范围更广。
[0244]
需要说明的是一个整片太阳能电池切割得到多少个分片电池，不作具体限定。
[0245]
该分片电池上的切割线与整片太阳能电池中的预设切割线13重合。图图10至图13所示，可选的，该分片电池的宽度所在的方向，与该分片电池上的切割线垂直，该分片电池的长度所在的方向与该切割线平行。一个整片太阳能电池非对称切割得到的至少两个分片电池中，包括至少一个二倍分片电池，该二倍分片电池的长度和宽度的比值为2
±
0.2。例如，该二倍分片电池的长度和宽度的比值为1.8、1.9、1.97、2、2.03、2.09、2.1、2.13、2.2。现有技术中，整片太阳能电池的长度和宽度相等，且对称切割，则，现有技术的分片电池的长度和宽度的比值大致为2，本发明实施例中，非对称切割得到的二倍分片电池长度和宽度的比值也可以为2，或者很靠近2，则，本发明实施例中的二倍分片与现有技术的分片电池尺寸兼容性好，二倍分片电池对应的工艺均可以采用现有技术的分片电池对应的工艺等，成本较低，且本发明实施例中，一个整片太阳能电池非对称切割得到的其他分片电池均能够满足较多的功率需求，能够避免功率出现断档，而且，由该光伏组件形成的光伏屋顶也灵活多样，地域适应性好。例如，一个整片太阳能电池非对称切割得到的二倍分片良好的适应于地域a，而该整片太阳能电池非对称切割得到的其他分片电池可以良好的适应于地域b。综上所述，本发明中的分片电池，不仅能够兼容现有技术的分片电池，而且能够满足更多的功率需求，尽可能的减少功率断档，且其对应的光伏组件、光伏屋顶具有更好的地域适应性，地域适用范围更广。
[0246]
例如，图13中，最靠上的分片电池为二倍分片电池，其长度和宽度w1的比值为2:1。图13中的二倍分片电池应用于地域a，二倍分片电池对应的光伏组件、光伏屋顶，与地域a的
适配性更优，而图13中除了二倍分片电池之外的其他分片电池应用于地域b，除了二倍分片电池之外的其他分片电池对应的光伏组件、光伏屋顶，与地域b的适配性更优。
[0247]
需要说明的是，预设切割线13或切割线通常可以与集电栅线12平行。或者，该集电栅线12具有与预设切割线13或切割线平行的部分。分片电池的长度所在的方向与切割线平行，因此，分片电池中：长度所在的方向可以与集电栅线12平行，或者，该集电栅线12具有与长度所在的方向平行的部分。而，整片太阳能电池或硅片中，长度所在的方向可以与预设切割线13垂直，因此，长度所在的方向可以与集电栅线12垂直，或者，该集电栅线12具有与长度所在的方向垂直的部分。例如，参照图10至图13所示，分片电池中长度所在的方向与集电栅线12平行，而，整片太阳能电池中，长度所在的方向与集电栅线12垂直，因此，分片电池的长度就等于整片太阳能电池的宽度w，整片太阳能电池切割得到的各个分片电池的宽度之和，等于该整片太阳能电池的长度l。例如，图10、图11、图13中3个分片电池的宽度之和，等于该整片太阳能电池的长度l。再例如，图12中5个分片电池的宽度之和，等于该整片太阳能电池的长度l。硅片的长度和宽度与整片太阳能电池的长度和宽度的定义对应相同。
[0248]
可选的，一个整片太阳能电池非对称切割得到的至少两个分片电池中，除了前述的二倍分片电池之外的其余分片电池的宽度，和整片太阳能电池的长度的比值为：大于或等于1/90且小于1/2，或，大于1/2且小于或等于89/90。此处的整片太阳能电池的长度所在的方向和切割方向垂直。在上述整片太阳能电池或硅片的尺寸灵活多样的基础上，该分片电池由该整片太阳能电池非对称切割得到，且分片电池的尺寸更加灵活多样，则，由该整片太阳能电池或由该整片太阳能电池非对称得到的分片电池，形成的光伏组件的功率更加灵活多样，能够满足光伏组件的功率需求，功率基本不会出现断档。同时，整片太阳能电池和/或分片电池对应的光伏组件、光伏屋顶具有更好的地域适应性，地域适用范围更广。
[0249]
例如，一个整片太阳能电池非对称切割得到的至少两个分片电池中，除了前述的二倍分片电池之外的其余分片电池的宽度，和整片太阳能电池的长度的比值可以为：1/90、7/90、1/9、13/90、1/6、23/90、41/90、22/45、47/90、5/9、2/3、7/9、77/90、87/90。
[0250]
可选的，一个整片太阳能电池非对称切割得到的至少两个分片电池中，除了前述的二倍分片电池之外的其余分片电池的宽度，和整片太阳能电池的长度的比值为：大于或等于1/72且小于1/2，或，大于79/90且小于或等于89/90。在上述整片太阳能电池或硅片的尺寸灵活多样的基础上，该分片电池由该整片太阳能电池非对称切割得到，且分片电池的尺寸更加灵活多样，则，由该整片太阳能电池或由该整片太阳能电池非对称得到的分片电池，形成的光伏组件的功率更加灵活多样，能够满足光伏组件的功率需求，功率基本不会出现断档。同时，整片太阳能电池和/或分片电池对应的光伏组件、光伏屋顶具有更好的地域适应性，地域适用范围更广。
[0251]
例如，一个整片太阳能电池非对称切割得到的至少两个分片电池中，除了前述的二倍分片电池之外的其余分片电池的宽度，和整片太阳能电池的长度的比值可以为：1/72、7/72、1/8、19/72、21/80、33/80、11/36、43/72、25/36、47/90、7/8、71/80、77/80、79/80。
[0252]
可选的，一个整片太阳能电池非对称切割得到的至少两个分片电池中，除了前述的二倍分片电池之外的其余分片电池的宽度，和整片太阳能电池的长度的比值为下述比值中的一种：2/5、31/72、9/19、13/22、52/77、63/80、50/93、17/29、49/76。在上述整片太阳能电池或硅片的尺寸灵活多样的基础上，该分片电池由该整片太阳能电池非对称切割得到，
且分片电池的尺寸更加灵活多样，则，由该整片太阳能电池或由该整片太阳能电池非对称得到的分片电池，形成的光伏组件的功率更加灵活多样，能够满足光伏组件的功率需求，功率基本不会出现断档。同时，整片太阳能电池和/或分片电池对应的光伏组件、光伏屋顶具有更好的地域适应性，地域适用范围更广。
[0253]
可选的，分片电池的长度和宽度为下述尺寸中的一种：(182
±
2)
×
(72.5
±
2)毫米、(182
±
2)
×
(79.1
±
2)毫米、(182
±
2)
×
(79.75
±
2)毫米、(182
±
2)
×
(87
±
2)毫米、(182
±
2)
×
(91.875
±
2)毫米、(182
±
2)
×
(96.6
±
2)毫米、(182
±
2)
×
(96.75
±
2)毫米、(182
±
2)
×
(97
±
2)毫米、(182
±
2)
×
(98.8
±
2)毫米、(182
±
2)
×
(107.7
±
2)毫米、(182
±
2)
×
(108.6
±
2)毫米、(182
±
2)
×
(118.5
±
2)毫米、(182
±
2)
×
(124.1
±
2)毫米、(182
±
2)
×
(144.7
±
2)毫米。在上述整片太阳能电池或硅片的尺寸灵活多样的基础上，该分片电池的尺寸更加灵活多样，则，由该整片太阳能电池或由该整片太阳能电池非对称得到的分片电池，形成的光伏组件的功率更加灵活多样，能够满足光伏组件的功率需求，功率基本不会出现断档。同时，整片太阳能电池和/或分片电池对应的光伏组件、光伏屋顶具有更好的地域适应性，地域适用范围更广。特别是，在形成光伏屋顶的过程中，由上述光伏组件形成的光伏屋顶与不同地域的建筑屋顶兼容性更好。
[0254]
例如，分片电池的长度和宽度为：180
×
72.5毫米、181
×
72.5毫米、182
×
72.5毫米、183
×
72.5毫米、183.2
×
72.5毫米、184
×
72.5毫米、182
×
70.5毫米、182
×
71.5毫米、182
×
73.5毫米、182
×
73.7毫米、182
×
74.5毫米。
[0255]
可选的，分片电池的宽度w1的确定方式可以为：可选的，分片电池的宽度w1的确定方式可以为：该公式中，pm为光伏组件所需的功率，l为整片太阳能电池的长度，w为整片太阳能电池的宽度，n为光伏组件中所用整片太阳能电池的数量，l
p
为光伏组件的功率损耗比例，l
p
可以为光伏组件功率/光伏组件中所有的整片太阳能电池以及所有的分片电池的功率之和，η为整片太阳能电池的光电转换效率，s为太阳能本体表面的面积。
[0256]
例如，使用长度和宽度为183.75
×
182mm的整片太阳能电池，其太阳能本体表面的面积s为333.05cm2，η取23.5％，l
p
取值为1％，光伏组件所需的功率pm为440w，n＝60，则，w1≈87mm。若n＝54，则，w1≈97mm，因此对于183.75
×
182的整片太阳能电池而言，非对称切割后可以同时使用宽度w1≈97mm的大片分片电池与宽度w1≈87mm的小片分片电池进行440w档位光伏组件的制作。
[0257]
下表2为本发明提供的一些分片电池和光伏组件、整片太阳能电池的参数对应表。下表中η取23.5％，l
p
取值为1％，分片电池的尺寸选择可以如下表2。
[0258]
表2：分片电池和光伏组件、整片太阳能电池的参数对应表
[0259][0260]
表2中，切割比例是指，该分片电池的宽度w1与整片太阳能电池的长度l的比值。
[0261]
本发明还提供一种分片电池、整片太阳能电池或硅片，该分片电池、整片太阳能电池或硅片的长度和宽度的比值为2
±
0.2，该分片电池、该整片太阳能电池均由该硅片制备得到。就是说，分片电池、整片太阳能电池或硅片三者中的任意一个的长度和宽度的比值为2
±
0.2，则，本发明中的分片电池、整片太阳能电池或硅片，与现有技术的分片电池尺寸兼容性好，三者中的任意一个对应的工艺均可以采用现有技术的分片电池对应的工艺等，成本较低，且本发明实施例中的整片太阳能电池或分片电池形成的光伏组件的功率更加灵活多样，能够满足光伏组件的功率需求，功率基本不会出现断档。同时，整片太阳能电池和/或分片电池对应的光伏组件、光伏屋顶具有更好的地域适应性，地域适用范围更广。综上所述，本发明中的整片太阳能电池、硅片、分片电池，不仅能够兼容现有技术的分片电池，由该整片太阳能电池、分片电池，形成的光伏组件的功率更加灵活多样，能够满足光伏组件的功率需求，功率基本不会出现断档。同时，整片太阳能电池和/或分片电池对应的光伏组件、光伏屋顶具有更好的地域适应性，地域适用范围更广。
[0262]
例如，分片电池、整片太阳能电池或硅片，该分片电池、整片太阳能电池或硅片的长度和宽度的比值为：1.8、1.83、1.92、2、2.01、2.07、2.1、2.15、2.2。
[0263]
可选的，分片电池、整片太阳能电池或硅片的长度为下述尺寸中的一种：(166
±
2)毫米、(170.75
±
2)毫米、(180
±
2)毫米、(182
±
2)毫米、(198
±
2)毫米、(207
±
2)毫米；(210
±
2)毫米、(220
±
2)毫米、(230
±
2)毫米。该分片电池、整片太阳能电池或硅片的尺寸更加灵活多样，则，由该整片太阳能电池或分片电池，形成的光伏组件的功率更加灵活多样，能够满足光伏组件的功率需求，功率基本不会出现断档。同时，整片太阳能电池和/或分片电池对应的光伏组件、光伏屋顶具有更好的地域适应性，地域适用范围更广。特别是，在形成光伏屋顶的过程中，由上述光伏组件形成的光伏屋顶与不同地域的建筑屋顶兼容性更好。
[0264]
本发明还提供一种光伏组件，包括：由至少一个整片太阳能电池、和/或，至少一个分片电池形成的电池串。该整片太阳能电池为前述的任一种的整片太阳能电池，该分片电池为前述的任一种分片电池。该光伏组件具有与任一前述的整片太阳能电池、和/或，分片电池相同或相似的有益效果，为了避免重复，此处不再赘述。
[0265]
可选的，该光伏组件中的电池串的数量大于或等于4，该光伏组件中电池串的数量较为合适，形成的光伏组件的功率能够满足大部分的功率需求，功率基本不会出现断档。例
如，该光伏组件中的电池串的数量可以为4、5、6、7，以及4、5、6、7的整数倍等。
[0266]
可选的，该光伏组件中的整片太阳能电池、分片电池的总数量为：36、42、48、54、60、66、72中的一种，该光伏组件中整片太阳能电池、分片电池的数量较为合适，形成的光伏组件的功率能够满足大部分的功率需求，且功率基本不会出现断档。
[0267]
本发明还提供一种光伏屋顶，该光伏屋顶包括若干个任一种前述的光伏组件，该光伏组件安装在建筑屋顶上，由于该光伏组件尺寸、功率等更为灵活，能够满足光伏组件的功率需求，且光伏组件的功率基本不会出现断档，能够适应不同地域的尺寸或功率需要等，因此，形成的光伏屋顶与不同地域的建筑屋顶的灵活性更好，与不同地域的建筑屋顶的兼容性也更好。
[0268]
需要说明的是，光伏屋顶中包括的光伏组件的数量等不作具体限定，且建筑屋顶的具体尺寸、形状等也不作具体限定。
[0269]
在本发明中，整片太阳能电池、硅片、分片电池、光伏组件、光伏屋顶五者之间，相关内容可以相互参照，且能达到相同或相似的有益效果，为了避免重复，此处不再赘述。
[0270]
在本发明中，整片太阳能电池、硅片、分片电池、光伏组件、光伏屋顶的主要技术构思均是：整片太阳能电池或硅片，或分片电池的长度和宽度灵活多样，由该整片太阳能电池和/或分片电池，形成的光伏组件的功率灵活多样，能够满足光伏组件的功率需求，功率基本不会出现断档，而且，整片太阳能电池和/或分片电池对应的光伏组件、光伏屋顶具有更好的地域适应性，地域适用范围更广。因此，本发明中的整片太阳能电池、硅片、分片电池、光伏组件、光伏屋顶具有单一性。
[0271]
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
[0272]
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

技术特征：
1.一种矩形硅片组合的制备方法，其特征在于，所述硅片组合包括n个硅片，其中n为大于或等于2的正整数，其中第1硅片矩形截面两组对边长分别为a1和b1，a1大于或等于b1，第2硅片矩形截面两组对边长分别为a2和b2，a2大于或等于b2，
……
第(n-1)硅片矩形截面两组对边长分别为a(n-1)和b(n-1)，a(n-1)大于或等于b(n-1)，第n硅片矩形截面两组对边长分别为an和bn，an大于或等于bn，且a1≥a2≥
……
≥a(n-1)≥an，所述方法包括确定硅棒直径，拉制硅棒，沿硅棒轴线裁切硅棒制得预制棒组合，垂直于预制棒轴线裁切预制棒制得硅片组合。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述确定硅棒直径按如下步骤进行：当n＝2时，第一硅片矩形截面a1边与第二硅片矩形截面a2边贴合形成第一组合图形，贴合的a1边中点与a2边中点重合，对第一组合图形作外接圆，所述外接圆直径即为硅棒直径，当n＝3时，第一硅片矩形截面a1边与第二硅片矩形截面a2边贴合形成第一组合图形，第一组合图形的最大延展边与第三硅片矩形截面a3边贴合形成第二组合图形，对第二组合图形作外接圆，所述外接圆直径即为硅棒直径，当n＞3时，第一硅片矩形截面a1边与第二硅片矩形截面a2边贴合形成第一组合图形，第一组合图形的最大延展边与第三硅片矩形截面a3边贴合形成第二组合图形，第二组合图形的最大延展边与第三硅片矩形截面a3边贴合形成第三组合图形，第三组合图形的最大延展边与第四硅片矩形截面a4边贴合形成第四组合图形，以此类推，对第(n-1)组合图形作外接圆，所述外接圆直径即为硅棒直径，其中，任一组合图形在平行于a1边方向上最远两点之间的距离为第一延展，在垂直于a1边方向上最远两点之间的距离为第二延展，第一延展和第二延展中较大者称为组合图形的最大延展，组合图形的一个边长为最大延展，则该边称为最大延展边。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅片组合中的硅片边长选自如下的至少之一：166
±
2毫米、170.75
±
2毫米、180
±
2毫米、182
±
2毫米、183.75
±
2毫米、190
±
2毫米、198
±
2毫米、207
±
2毫米、210
±
2毫米、212
±
2毫米、218
±
2毫米、218.2
±
2毫米、219
±
2毫米、220
±
2毫米、227.8
±
2毫米、228
±
2毫米、230
±
2毫米、253
±
2毫米、274
±
2毫米、275
±
2毫米、282
±
2毫米。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅片组合中硅片尺寸选自下述的一种、两种或两种以上：(182
±
2)
×
(166
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(170.75
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(180
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(182
±
2)毫米；(183.75
±
2)
×
(182
±
2)毫米；(190
±
2)
×
(182
±
2)毫米；(198
±
2)
×
(182
±
2)毫米；(207
±
2)
×
(182
±
2)毫米；(210
±
2)
×
(182
±
2)毫米；
(212
±
2)
×
(182
±
2)毫米；(218
±
2)
×
(207
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(182
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(198
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(210
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(220
±
2)毫米；(218.8
±
2)
×
(207
±
2)毫米；(219
±
2)
×
(182
±
2)毫米；(220
±
2)
×
(182
±
2)毫米；(227.8
±
2)
×
(182
±
2)毫米；(227.8
±
2)
×
(218.8
±
2)毫米；(228
±
2)
×
(182
±
2)毫米；(253
±
2)
×
(182
±
2)毫米；(253
±
2)
×
(218
±
2)毫米；(274
±
2)
×
(207
±
2)毫米；(274
±
2)
×
(227.8
±
2)毫米；(274
±
2)
×
(253
±
2)毫米；(275
±
2)
×
(198
±
2)毫米；(275
±
2)
×
(210
±
2)毫米；(275
±
2)
×
(220
±
2)毫米；(275
±
2)
×
(230
±
2)毫米；(282
±
2)
×
(220
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(72.5
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(79.1
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(79.75
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(87
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(91.875
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(96.6
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(96.75
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(97
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(98.8
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(107.7
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(108.6
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(118.5
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(124.1
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(144.7
±
2)毫米。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，n≥3，其中三个硅片矩形截面尺寸分别选自如下三组第1组：
(182
±
2)
×
(93
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(97
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(101
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(105
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(109
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(113
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(117
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(121
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(125
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(129
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(136
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(146
±
2)毫米；(210
±
2)
×
(107
±
2)毫米；(210
±
2)
×
(111
±
2)毫米；(210
±
2)
×
(115
±
2)毫米；(210
±
2)
×
(119
±
2)毫米；(210
±
2)
×
(126
±
2)毫米；(210
±
2)
×
(136
±
2)毫米；(210
±
2)
×
(146
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(111
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(115
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(119
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(126
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(136
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(146
±
2)毫米；第2组：(182
±
2)
×
(73
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(77
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(81
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(85
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(89
±
2)毫米；(210
±
2)
×
(71
±
2)毫米；(210
±
2)
×
(75
±
2)毫米；(210
±
2)
×
(79
±
2)毫米；(210
±
2)
×
(83
±
2)毫米；(210
±
2)
×
(87
±
2)毫米；(210
±
2)
×
(91
±
2)毫米；(210
±
2)
×
(95
±
2)毫米；(210
±
2)
×
(99
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(71
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(75
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(79
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(83
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(87
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(91
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(95
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(99
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(103
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(107
±
2)毫米；第3组：(166
±
2)
×
(83
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(91
±
2)毫米；(210
±
2)
×
(105
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(109.1
±
2)毫米。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅片组合中任一硅片的相邻两边长度
比值满足：大于或等于1/90且小于或等于89/90。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅片组合中包括至少一个硅片其相邻两边长度比值为2
±
0.2。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅棒直径长度为220至600毫米。9.一种硅片组合，其特征在于，所述硅片组合根据权利要求1至8任一项所述的方法制得，所述硅片组合包括两个或两个以上硅片。10.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括根据权利要求9所述的硅片组合中的一种、两种或多种硅片。11.一种整片太阳能电池或硅片，其特征在于，所述整片太阳能电池由所述硅片制备得到；所述整片太阳能电池或硅片的长度和宽度为下述尺寸中的一种：(182
±
2)
×
(166
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(170.75
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(180
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(182
±
2)毫米；(183.75
±
2)
×
(182
±
2)毫米；(190
±
2)
×
(182
±
2)毫米；(198
±
2)
×
(182
±
2)毫米；(207
±
2)
×
(182
±
2)毫米；(210
±
2)
×
(182
±
2)毫米；(212
±
2)
×
(182
±
2)毫米；(218
±
2)
×
(207
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(182
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(198
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(210
±
2)毫米；(218.2
±
2)
×
(220
±
2)毫米；(218.8
±
2)
×
(207
±
2)毫米；(219
±
2)
×
(182
±
2)毫米；(220
±
2)
×
(182
±
2)毫米；(227.8
±
2)
×
(182
±
2)毫米；(227.8
±
2)
×
(218.8
±
2)毫米；(228
±
2)
×
(182
±
2)毫米；(253
±
2)
×
(182
±
2)毫米；(253
±
2)
×
(218
±
2)毫米；(274
±
2)
×
(207
±
2)毫米；(274
±
2)
×
(227.8
±
2)毫米；(274
±
2)
×
(253
±
2)毫米；(275
±
2)
×
(198
±
2)毫米；(275
±
2)
×
(210
±
2)毫米；
(275
±
2)
×
(220
±
2)毫米；(275
±
2)
×
(230
±
2)毫米；(282
±
2)
×
(220
±
2)毫米。12.一种分片电池，其特征在于，所述分片电池由权利要求11中所述的整片太阳能电池非对称切割得到。13.根据权利要求12所述的分片电池，其特征在于，所述分片电池的宽度所在的方向，与所述分片电池上的切割线垂直，所述分片电池的长度所在的方向与所述切割线平行；一个所述整片太阳能电池非对称切割得到的至少两个分片电池中，包括至少一个二倍分片电池；所述二倍分片电池的长度和宽度的比值为2
±
0.2。14.根据权利要求13所述的分片电池，其特征在于，一个所述整片太阳能电池非对称切割得到的至少两个分片电池中，除了所述二倍分片电池之外的其余分片电池的宽度，和所述整片太阳能电池的长度的比值为：大于或等于1/90且小于1/2；或，大于1/2且小于或等于89/90；其中，所述整片太阳能电池的长度所在的方向和切割方向垂直。15.根据权利要求14所述的分片电池，其特征在于，一个所述整片太阳能电池非对称切割得到的至少两个分片电池中，除了所述二倍分片电池之外的其余分片电池的宽度，和所述整片太阳能电池的长度的比值为：大于或等于1/72且小于1/2；或，大于1/2且小于或等于79/80。16.根据权利要求15所述的分片电池，其特征在于，一个所述整片太阳能电池非对称切割得到的至少两个分片电池中，除了所述二倍分片电池之外的其余分片电池的宽度，和所述整片太阳能电池的长度的比值为下述比值中的一种：2/5、31/72、9/19、13/22、52/77、63/80、50/93、17/29、49/76。17.根据权利要求12所述的分片电池，其特征在于，所述分片电池的长度和宽度为下述尺寸中的一种：(182
±
2)
×
(72.5
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(79.1
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(79.75
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(87
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(91.875
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(96.6
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(96.75
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(97
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(98.8
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(107.7
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(108.6
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(118.5
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(124.1
±
2)毫米；(182
±
2)
×
(144.7
±
2)毫米。18.一种分片电池、整片太阳能电池或硅片，其特征在于，所述分片电池、整片太阳能电
池或硅片的长度和宽度的比值为2
±
0.2；所述分片电池、所述整片太阳能电池均由所述硅片制备得到。19.根据权利要求18所述的所述分片电池、整片太阳能电池或硅片，其特征在于，所述分片电池、整片太阳能电池或硅片的长度为下述尺寸中的一种：(166
±
2)毫米、(170.75
±
2)毫米、(180
±
2)毫米、(182
±
2)毫米、(198
±
2)毫米、(207
±
2)毫米；(210
±
2)毫米、(220
±
2)毫米、(230
±
2)毫米。20.一种光伏组件，其特征在于，包括：由至少一个整片太阳能电池、和/或，至少一个分片电池形成的电池串；所述整片太阳能电池为权利要求11中的整片太阳能电池，和/或，权利要求18或19中的整片太阳能电池；所述分片电池为权利要求12至19中任一所述的分片电池。21.根据权利要求20所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏组件中的电池串的数量大于或等于4。22.根据权利要求20或21所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏组件中的整片太阳能电池、分片电池的总数量为：36、42、48、54、60、66、72中的一种。23.一种光伏屋顶，其特征在于，包括：若干个权利要求20至22中任一所述的光伏组件，所述光伏组件安装在建筑屋顶上。

技术总结
本发明涉及一种矩形硅片组合的制备方法、硅片组合及太阳能电池、光伏组件、光伏屋顶等。特别是通过确定所有不同产品规格及数量，可建立半片组合切割方案，实现最小的晶体直径同时制备多种不同数量需求的硅片及半片产品，且组合方案较当前制备单一硅片产品，可实现更高的晶体利用率，利用率提升10％以上，有助于提高生产效率，降低硅片的生产成本；组合方式获得的半片硅片产品，可在硅片端实现半片成品硅片制备，改善当前使用激光划片过程中对电池片产生热冲击损伤，及额外产生的机械损伤带来的电池效率损失。池效率损失。


技术研发人员：付泽华 邓浩 王一淳 马晓康 徐森炀
受保护的技术使用者：隆基绿能科技股份有限公司
技术研发日：2023.08.11
技术公布日：2023/10/15