AT17955U1 - Elektrodenstruktur, Solarzelle und photovoltaisches Modul - Google Patents
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Abstract
Eine Elektrodenstruktur, eine Solarzelle und ein Photovoltaikmodul werden bereitgestellt. Die Elektrodenstruktur umfasst: Paare von Sub-Busbars (4), die sich entlang einer ersten Richtung X erstrecken und einander gegenüberliegend entlang einer zweiten Richtung Y angeordnet sind, die sich mit der ersten Richtung X schneidet, für jedes Paar von Sub-Busbars (4), weist jede der Sub-Bars (4) erste Unterabschnitte (5) und zweite Unterabschnitte (6) auf, die beiden ersten Unterabschnitte (5) von den Paaren von Sub-Busbars (4) stehen in einem Abstand zueinander; Finger (2), die sich entlang der zweiten Richtung Y erstrecken und an zwei Seiten jedes Paares von Sub-Busbars (4) angeordnet sind, die Finger (2) sind mit den Sub-Busbars (4) verbunden; und Elektroden-Pads, die zwischen den ersten Unterabschnitten (5) der Sub-Busbars (4) eingeklemmt und mit den ersten Unterabschnitten (5) verbunden sind, die ersten Unterabschnitte (5) von einem Paar von Sub-Busbars (4) haben einen größeren Abstand als die zweiten Unterabschnitte (6) des Paars von Sub-Busbars (4).
Description
ELEKTRODENSTRUKTUR, SOLARZELLE UND PHOTOVOLTAIKMODUL
TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf den Bereich der Photovoltaik-Technologien und insbesondere auf eine Elektrodenstruktur, eine Solarzelle und ein Photovoltaikmodul.
[0002] HINTERGRUND
[0003] Eine Solarzelle ist ein photoelektrisches Halbleiterelement [semiconductor sheet], die Sonnenlicht nutzt, um Elektrizität zu erzeugen, auch bekannt als "Solarchip" oder "Photozelle". Eine Solarzelle mit einer Vielzahl von Busbars kann die Länge der Pfade für die Übertragung von photogenerierten elektrischen Strömen zu den Busbars reduzieren, um so den Stromverbrauch, der von der Bewegung der elektrischen Ströme auf den Fingern verursacht wird, zu verringern, und kann auch einen durch die Finger abgeschirmten Bereich reduzieren und den Verbrauch von Silberpaste verringern. Wenn die mit den Busbars ausgebildete Solarzelle einen SolarzellenString durch einen ultradünnen Lotstreifen bildet, können die Elektroden-Pads in schlechtem Kontakt mit dem Lotstreifen stehen, so dass es zu schlechtem Löten kommt, welche leicht zu einer Verringerung der Leistung des Solarzellen-Strings führt, was einen Gesamtleistungsverlust eines Solarmoduls zur Folge hat.
[0004] Daher ist es dringend notwendig, eine Elektrodenstruktur, eine Solarzelle und ein Photovoltaikmodul bereitzustellen, um die obenstehenden Probleme zu lösen.
ZUSAMMENFASSUNG
[0005] In Anbetracht von dem Obenstehenden stellt die vorliegende Offenlegung eine Elektrodenstruktur, eine Solarzelle und ein Photovoltaikmodul bereit.
[0006] In einer Ausführungsform stellt die vorliegende Offenbarung eine Elektrodenstruktur bereit, umfassend: Busbars, die sich entlang einer ersten Richtung erstrecken und jeweils zwei SubBusbars umfassen, die einander gegenüberliegend entlang einer zweiten Richtung angeordnet sind, die sich mit der ersten Richtung schneidet, jede der Sub-Busbars umfasst erste Unterabschnitte und zweite Unterabschnitte, die in Abständen stehen; Finger, die sich entlang der zweiten Richtung erstrecken und an zwei Seiten der Busbars angeordnet sind, die Finger sind mit den Sub-Busbars verbunden; und Elektroden-Pads, die zwischen den ersten Unterabschnitten der zwei Sub-Busbars eingeklemmt und mit den ersten Unterabschnitten verbunden sind, wobei die ersten Unterabschnitte eines Paares von Sub-Busbars einen größeren Abstand haben als die zweiten Unterabschnitte des Paares von Sub-Busbars.
[0007] In einer anderen Ausführungsform stellt die vorliegende Offenbarung ferner eine Solarzelle bereit, umfassend: einen Siliziumwafer, der eine Emitter-Schicht auf einer Seite des Siliziumwafers umfasst; eine erste Passivierungs-Schicht, die auf einer vom Siliziumwafer abgewandten Seite der Emitter-Schicht angeordnet ist; eine zweite Passivierungs-Schicht, die auf einer von der Emitter-Schicht abgewandten Seite des Siliziumwafers angeordnet ist; und eine Elektrodenstruktur, wie im obenstehenden Aspekt beschrieben, die auf einer vom Siliziumwafer abgewandten Seite der ersten Passivierungs-Schicht angeordnet ist, und/oder, die auf einer vom Siliziumwafer abgewandten Seite der zweiten Passivierungs-Schicht angeordnet ist.
[0008] In einer weiteren Ausführungsform stellt die vorliegende Offenbarung ferner ein Photovoltaikmodul bereit, das eine transparente Deckplatte, eine obere Packaging-Schicht, eine untere Packaging-Schicht und eine Rückplatte, und mindestens eine Solarzelle, wie im obenstehender Ausführungsform beschrieben, umfasst.
[0009] Weitere Merkmale der vorliegenden Offenbarung und deren Vorteile werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0010] Die beigefügten Zeichnungen, die in der Gebrauchsmusterschrift enthalten sind und einen Teil davon bilden, stellen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Prinzipien der vorliegenden Offenbarung.
[0011] Fig. 1 ist eine schematisches Skizze einer ebenen Struktur einer Solarzelle gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
[0012] Fig. 2 ist eine schematisches Skizze einer ebenen Struktur einer anderen Solarzelle gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
[0013] Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht von Abschnitt A in Fig. 1;
[0014] Fig. 4 ist eine Schnittansicht entlang einer Richtung A-A' in Fig. 3; und
[0015] Fig. 5 ist ein schematisches Strukturdiagramm eines Photovoltaikmoduls gemäß
einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
[0016] Verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben.
[0017] Die folgende Beschreibung von mindestens einer beispielhaften Ausführungsform ist lediglich veranschaulichend und ist nicht als Einschränkung der vorliegenden Offenbarung und ihrer Anwendung oder Verwendung zu verstehen.
[0018] Technologien, Verfahren und Vorrichtungen, die dem Fachmann bekannt sind, müssen nicht im Detail erörtert werden.
[0019] Es sollte beachtet werden, dass gleiche Bezugszeichen gleiche Begriffe in den beigefügten Zeichnungen bezeichnen, so dass, sobald ein Gegenstand in einer Zeichnung definiert ist, keine weiteren Erörterungen in den beigefügten Zeichnungen erforderlich sind.
[0020] Es wird zunächst auf Fig. 1 verwiesen, wobei Fig. 1 eine schematische Skizze einer ebenen Struktur einer Solarzelle 200 gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist.
[0021] Eine Elektrodenstruktur 100 gemäß einigen Ausführungsformen umfasst Busbars 1, Finger 2 und Elektroden-Pads 3.
[0022] Die Busbars 1 erstrecken sich entlang einer ersten Richtung X, jede der Busbars 1 umfasst zwei Sub-Busbars 4, die einander gegenüberliegend entlang einer zweiten Richtung Y angeordnet sind, jede der Sub-Busbars 4 umfasst erste Unterabschnitte 5 und zweite Unterabschnitte 6, wobei die ersten Unterabschnitte 5 voneinander beabstandet und die zweiten Unterabschnitte 6 voneinander beabstandet sind. Die Elektroden-Pads 3 sind zwischen den ersten Unterabschnitten 5 der zwei Sub-Busbars 4 eingeklemmt und mit den ersten Unterabschnitten 5 verbunden. Die ersten Unterabschnitte 5 von einem Paar von Sub-Busbars 4 sind in einem größBeren Abstand zueinander als die zweiten Unterabschnitte (6) von einem Paar von Sub-Busbars 4 und die zweite Richtung Y schneidet sich mit der ersten Richtung X. Entlang der zweiten Richtung beträgt ein maximaler Abstand zwischen benachbarten den ersten Unterabschnitten 5 in einer der Busbars 1 I;, ein Abstand zwischen benachbarten zweiten Unterabschnitten 6 in einer der Busbars 1 beträgt I», wobei 1,2 sl; /l12=2.
[0023] Die Finger 2 erstrecken sich entlang der zweiten Richtung Y und sind an zwei Seiten der Busbar 1 angeordnet und mit den Sub-Busbars 4 verbunden.
[0024] Es ist zu beachten, dass in Fig. 1 lediglich gezeigt ist, dass der Abstand zwischen Unterabschnitt 5 größer als der Abstand zwischen Unterabschnitt 6 ist. Alternativ stehen in einer Busbar 1 die ersten Unterabschnitte 5 von nur einer Sub-Busbar 4 zu der dem Elektroden-Pad 3 abgewandten Seite hervor. Alternativ sind in einer Busbar 1 die ersten Unterabschnitte 5 von zwei
Sub-Busbars 4, die zu der von den Elektroden-Pads 3 abgewandten Seite hervorstehen, abwechselnd angeordnet. Einzelheiten werden hier nicht beschrieben. Fig. 1 zeigt, dass Längen der zweiten Unterabschnitte 6 alle gleich sind entlang der ersten Richtung X. In praktischen Anwendungen kann ein Abstand zwischen zwei benachbarten ersten Unterabschnitten 5 von einem Sub-Busbar 4 durch die Längen der zweiten Unterabschnitte 6 entlang der ersten Richtung X angepasst werden. Außerdem ist die Anzahl der Busbars 1, der Finger 2 und der ElektrodenPads 3 in Fig. 1 nur illustrativ, was je nach Anforderung angepasst werden kann.
[0025] Es versteht sich, dass die Finger 2 die Funktion haben, Ladungsträger zu sammeln und Ladungsträger auf die Busbars 1 zu übertragen, die Busbars 1 leiten die gesammelten elektrischen Ströme zu den Elektroden-Pads 3, und die Elektroden-Pads 3 sind mit dem Lotstreifen verbunden, um den elektrischen Strom auszuleiten. Die Busbars 1 und die Finger 2 werden integral mittels Siebdruck hergestellt, oder die Busbars 1 und die Finger 2 werden separat gedruckt, wobei keine Beschränkung hierauf stattfindet. Die Busbars 1 und die Finger 2 bestehen üblicherweise aus Silber, sind aber nicht darauf beschränkt, diese können je nach Anforderung auch aus Aluminium oder anderen Materialien bestehen. Die Busbars 1 umfassen jeweils zwei Sub-Busbars 4, so dass der Lotstreifen zwischen den zwei Sub-Busbars 4 der Busbar 1 begrenzt sein kann und der Lotstreifen direkt die Elektroden-Pads 3 kontaktieren kann, was Mikrorisse während des Verlötens des Lotstreifens mit den Elektroden-Pads 3 reduziert und die Reparaturrate, die durch die Mikrorisse während des Verlötens verursacht werden, verringern kann. Bei Tests ist die Reparaturrate um 39% reduziert, und die Schichtreparaturrate ist von 16,93% auf 10,31% reduziert.
[0026] Verglichen mit dem Stand der Technik weist die Elektrodenstruktur 100 gemäß dieser Ausführungsform zumindest die folgenden vorteilhaften Effekte auf.
[0027] Die Busbars 1 erstrecken sich entlang einer ersten Richtung X, jede der Busbars 1 umfasst zwei Sub-Busbars 4, die einander gegenüberliegend entlang einer zweiten Richtung Y angeordnet sind, und jede der Sub-Busbars 4 umfasst erste Unterabschnitte 5 und zweite Unterabschnitte 6, die zueinander in Abstand stehen. Wenn ein Lotstreifen aufgebaut ist, ist der Lotstreifen zwischen den zwei Sub-Busbars 4 von einem der Busbars 1 begrenzt und kann die Elektroden-Pads 3 direkt kontaktieren, das hilft die Lötspannung zwischen dem Lotstreifen und den Elektroden-Pads 3 zu verbessern und kann auch die Wahrscheinlichkeit von Mikrorissen während des Aufbauens verringern. Die Elektroden-Pads 3 sind zwischen den ersten Unterabschnitten 5 der zwei Sub-Busbars 4 eingeklemmt und mit den ersten Unterabschnitten 5 verbunden, die ersten Unterabschnitte 5 eines Paares von Sub-Busbars 4 haben einen größeren Abstand als die zweiten Unterabschnitte 6 des Paares von Sub-Busbars 4, und die zweite Richtung Y schneidet sich mit der ersten Richtung X. Da die Elektroden-Pads 3 mit den ersten Unterabschnitten 5 verbunden sind und die ersten Unterabschnitte 5 erweitert sind, ist ein Lötfenster aufgeweitet. Entlang einer Richtung senkrecht zu einer Ebene, in der die Elektrodenstruktur 100 angeordnet ist, bestehen Unterschiede zwischen den Höhen der Sub-Busbars 4 und den Höhen der ElektrodenPads 3, die die Verbindung zwischen dem Lotstreifen und den Elektroden-Pads 3 nicht beeinträchtigen sollten. Selbst wenn der Lotstreifen geringfügig abweicht, kann der Lotstreifen zumindest teilweise mit den Elektroden-Pads 3 verbunden werden, was ein schlechtes Löten beim Verlöten der Elektroden-Pads 3 mit dem Lotstreifen wirksam vermeidet. Außerdem ist der Bereich zweckmäßigerweise als 1,2 < l/l2 <2 definiert. Wenn 1+/l» kleiner als 1,2 ist, in einer der Busbars 1, ist ein Unterschied zwischen dem maximalen Abstand zwischen den benachbarten ersten Unterabschnitten 5 und dem Abstand zwischen den benachbarten zweiten Unterabschnitten 6 klein, was die Herstellung nicht fördert und das schlechte Löten nicht erwiesen verhindert. Wenn 14/12 größer als 2 ist, kann Silberpaste verschwendet werden, und die Bifazialität [bifaciality] einer Solarzelle mit der Elektrodenstruktur 100 wird beeinträchtigt.
[0028] In einigen Ausführungsformen, die sich auf Fig. 1 und Fig. 2 beziehen, ist Fig. 2 eine schematische Darstellung einer ebenen Struktur einer anderen Solarzelle 200 gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Verbindungsendabschnitte 7 sind an zwei Enden der Sub-Busbars 4 angeordnet, die Verbindungsendabschnitte 7 sind mit den ersten Unterabschnitten 5 verbunden. In den Verbindungsendabschnitten 7 und den ersten
Unterabschnitten 5, die verbunden sind, nehmen die Breiten der Verbindungsendabschnitte 7 in der zweiten Richtung Y entlang einer Richtung von den ersten Unterabschnitten 5 zu den Verbindungsendabschnitten 7 hin, allmählich ab.
[0029] Zusätzlich oder alternativ sind die Verbindungsendabschnitte 7 mit den zweiten Unterabschnitten 6 verbunden, und in den Verbindungsendabschnitten 7 und den zweiten Unterabschnitten 6, die verbunden sind, nehmen die Breiten der Verbindungsendabschnitte 7 in der zweiten Richtung Y entlang einer Richtung von den zweiten Unterabschnitten 6 zu den Verbindungsendabschnitten 7 hin, allmählich ab.
[0030] Es ist zu beachten, dass Fig. 1 zeigt, dass die zwei Enden der Verbindungsendabschnitte 7 mit den ersten Unterabschnitten 5 verbunden sind, und Fig. 2 zeigt, dass die zwei Enden der Verbindungsendabschnitte 7 mit den zweiten Unterabschnitten 6 verbunden sind. Alternativ haben die Verbindungsendabschnitte 7 ein Ende, das mit den ersten Unterabschnitten 5 verbunden ist und das andere Ende, das mit den zweiten Unterabschnitten 6 verbunden ist. Einzelheiten werden hier nicht beschrieben. Orthogonalprojektionen der Verbindungsendabschnitte 7 in Richtung der Ebene, in der sich die Elektrodenstruktur 100 angeordnet ist, können trapezförmig oder dreieckig sein. Fig. 1 und Fig. 2 zeigen nur, dass alle Elektroden-Pads 3 Rechtecke gleicher Größe sind. Bei der praktischen Anordnung einer Vielzahl von Elektroden-Pads 3, die nacheinander entlang der ersten Richtung X angeordnet sind, sind Größen der Elektroden-Pads 3 am Kopf und der Elektroden-Pads 3 an der Endseite etwas größer als die der Elektroden-Pads 3 im mittleren Teil, was eine Abweichung des Lotstreifens verhindern kann und entsprechend konkreten Anforderungen angepasst werden kann. Darüber hinaus zeigen Fig. 1 und Fig. 2 nur, dass die Solarzelle mit der Elektrodenstruktur 100 entsprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, in zwei Halbzellen unterteilt ist, die natürlich auch als mehrfach geschnittene Zellen entsprechend konkreten Anforderungen ausgebildet sein kann und hierin nicht beschränkt ist.
[0031] Es versteht sich, dass entlang der ersten Richtung X, wenn die Sub-Busbars 4 zwischen zwei benachbarten Elektroden-Pads 3 den elektrischen Strom leiten, der elektrische Strom zu jedem der zwei Elektroden-Pads 3 geleitet werden kann. Entlang der ersten Richtung X können die Sub-Busbars 4 zwischen den Elektroden-Pads 3 an der Kopfseite und Rändern der Elektrodenstruktur 100 den elektrischen Strom nur zu den Elektroden-Pads 3 an der Kopfseite leiten. Ebenso können entlang der ersten Richtung X die Sub-Busbars 4 zwischen den Elektroden-Pads 3 an der Endseite und den Rändern der Elektrodenstruktur 100 den elektrischen Strom nur zu den Elektroden-Pads 3 an der Endseite leiten. Daher sind Breiten der Verbindungsendabschnitte 7, die an zwei Enden der Sub-Busbars 4 entlang der zweiten Richtung Y angeordnet sind, derart ausgebildet, dass sie sich allmählich mit einem Gradienten verändern, was dazu beitragen kann, Ströme an den Rändern der Elektrodenstruktur 100 zu sammeln, die Leitfähigkeitseffizienz zu verbessern und die Schwärzung an den Rändern der Elektrodenstruktur 100 zu verringern.
[0032] In einigen Ausführungsformen, die sich auf Fig. 3 beziehen, ist Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht von Abschnitt A in Fig. 1. Abstände zwischen den Verbindungsendabschnitten 7 der zwei Sub-Busbars 4 in einer der Busbars 1 sind gleich entlang der zweiten Richtung Y.
[0033] Es versteht sich, dass in den zwei Sub-Busbars 4 einer Busbar 1 eine Projektion eines Bereichs zwischen zwei gegenüberliegenden Verbindungsendabschnitten 7 in der Richtung der Ebene, in der die Elektrodenstruktur 100 angeordnet ist, rechteckig ist. Ein Lotstreifen ist in dem rechteckigen Bereich angeordnet, so dass sichergestellt werden kann, dass sich der Lotstreifen zwischen den zwei Sub-Busbars 4 einer Busbar 1 befindet, wodurch ein schlechtes Löten aufgrund von Höhenunterschieden zwischen den Verbindungsendabschnitten 7 und den ElektrodenPads 3 durch die Verbindung des Lotstreifens mit den Verbindungsendabschnitten 7 verhindert wird.
[0034] In einigen Ausführungsformen liegen die Abstände zwischen den Verbindungsendabschnitten 7 der zwei Sub-Busbars 4 in einer der Busbars 1 in einem Bereich von 0,5 mm bis 3,0 mm entlang der zweiten Richtung Y.
[0035] Es ist zu beachten, dass entlang der zweiten Richtung Y, wenn in einer der Busbars 1 die
Abstände zwischen den Verbindungsendabschnitten 7 der zwei Sub-Busbars 4 weniger als 0,5 mm betragen, die Anforderungen an das Löten relativ hoch sind. Wenn die Abstände zwischen den Verbindungsendabschnitten 7 der zwei Sub-Busbars 4 größer als 3,0 mm sind, kann die UÜbertragungseffizienz beeinträchtigt sein. In der vorliegenden Offenbarung können die Abstände zwischen den Verbindungsendabschnitten 7 der zwei Sub-Busbars 4 in einer der Busbars 1 in einem Bereich von 0,5 mm bis 3,0 mm die Anforderungen an das Löten erfüllen und auch die UÜbertragungseffizienz sicherstellen.
[0036] Es versteht sich, dass die Abstände zwischen den Verbindungsendabschnitten 7 der zwei Sub-Busbars 4 in einer der Busbars 1 entlang der zweiten Richtung Y von der Breite des Lotstreifens entlang der zweiten Richtung Y abhängen, die basierend auf konkreten Anforderungen angepasst werden kann. Beispielsweise liegen die Abstände zwischen den Verbindungsendabschnitten 7 der zwei Sub-Busbars 4 in einer der Busbars 1 in einem Bereich von 0,5 mm bis 3,0 mm entlang der zweiten Richtung Y, sind aber nicht darauf beschränkt.
[0037] In einigen Ausführungsformen sind entlang der zweiten Richtung Y Breiten der zu den Elektroden-Pads 3 abgewandten Seiten der Verbindungsendabschnitte 7 größer oder gleich 0,1 mm, und Breiten der Seiten der Verbindungsendabschnitte 7 in der Nähe von den ElektrodenPads 3 kleiner oder gleich 2 mm.
[0038] Es ist zu beachten, dass die Verbindungsendabschnitte 7 üblicherweise mittels Pastendruck ausgebildet werden, aber auf diese Weise ist es schwierig, die Breiten der Seiten der Verbindungsendabschnitte 7, die von Elektroden-Pads 3 entfernt sind, entlang der zweiten Richtung Y mit weniger als 0,1 mm herzustellen. Wenn die Breiten der Seiten der Verbindungsendabschnitte 7 in der Nähe von den Elektroden-Pads 3 entlang der zweiten Richtung Y größer als 2 mm sind, kann eine Bifazialität [bifaciality] der Solarzelle mit der Elektrodenstruktur 100 beeinträchtigt werden. In der vorliegenden Offenbarung sind entlang der zweiten Richtung Y Breiten der zu den Elektroden-Pads 3 abgewandten Seiten der Verbindungsendabschnitte 7 größer oder gleich 0,1 mm, und Breiten der Seiten der Verbindungsendabschnitte 7 in der Nähe von den Elektroden-Pads 3 kleiner oder gleich 2 mm, dies kann die Anforderungen an das Druckverfahren erfüllen und kann auch die Bifazialität [bifaciality] der Solarzelle mit der Elektrodenstruktur 100 sicherstellen.
[0039] Es versteht sich, dass Formen und Größen der Verbindungsendabschnitte 7 entsprechend den Größen der Busbars 1 ausgebildet sind, welche variieren können, falls sich die Breiten der Busbars 1 entlang der zweiten Richtung Y ändern. Wenn die Breiten der zu den ElektrodenPads 3 abgewandten Seiten der Verbindungsendabschnitte 7 entlang der zweiten Richtung Y festgelegt sind, sind, da die Breiten der Verbindungsendabschnitte 7 entlang der zweiten Richtung Y derart ausgebildet sind, dass sie sich allmählich mit einem Gradienten verändern, die Breiten der Seiten der Verbindungsendabschnitte 7 in der Nähe von den Elektroden=Pads 3 entlang der zweiten Richtung Y größer als die Breiten der zu den Elektroden-Pads 3 abgewandten Seiten der Verbindungsendabschnitte 7 entlang der zweiten Richtung Y. Zum Beispiel sind entlang der zweiten Richtung Y Breiten der zu den Elektroden-Pads 3 abgewandten Seiten der Verbindungsendabschnitte 7 größer oder gleich 0,1 mm, und Breiten der Seiten der Verbindungsendabschnitte 7 in der Nähe von den Elektroden-Pads 3 sind kleiner oder gleich 2 mm, sind aber nicht darauf beschränkt.
[0040] In einigen Ausführungsformen sind mindestens 3 Elektroden-Pads 3 vorgesehen.
[0041] Es ist zu beachten, dass die Anzahl der Elektroden-Pads 3 üblicherweise geradzahlig ist, wie z. B. 4, 6 oder 8, aber der spezifische Aufbau kann je nach einer konkreten Anforderung angepasst werden.
[0042] Es versteht sich, dass eine Vielzahl von Elektroden-Pads 3 vorgesehen sein kann. Wenn die Elektrodenstruktur 100 eine Vielzahl von Elektroden-Pads 3 aufweist, ist die Leitfähigkeit gleichmäßiger, was zur Verbesserung der Effizienz der Elektrodenstruktur 100 beiträgt. Gleichzeitig ist die Elektrolumineszenz (EL) des Moduls heller, was zu einer Verbesserung der Leistung des Moduls führt.
[0043] In einigen Ausführungsformen, die sich weiterhin auf Fig. 3 beziehen, sind die zwei SubBusbars 4 einer der Busbars 1 symmetrisch angeordnet. Der maximale Abstand I; zwischen den benachbarten ersten Unterabschnitten 5 liegt in einem Bereich von 1,2 mm bis 1,8 mm entlang der zweiten Richtung Y. Der Abstand I» zwischen den benachbarten zweiten Unterabschnitten 6 liegt in einem Bereich von 0,9 mm bis 1,5 mm entlang der zweiten Richtung Y.
[0044] Es ist zu beachten, dass, wenn der maximale Abstand I; zwischen den benachbarten ersten Unterabschnitten 5 weniger als 1,2 mm beträgt entlang der zweiten Richtung Y, die Breiten der Elektroden-Pads 3 entlang der zweiten Richtung Y verringert sein können und die Kontaktfläche zwischen den Elektroden-Pads 3 und dem Lotstreifen reduziert sein kann. Wenn der maximale Abstand Iı zwischen den benachbarten ersten Unterabschnitten 5 größer als 1,8 mm ist entlang der zweiten Richtung Y, können die Breiten der Elektroden-Pads 3 entlang der zweiten Richtung Y vergrößert sein, was zu unnötiger Verschwendung führt. Entlang der zweiten Richtung Y ist der Abstand I» zwischen den benachbarten zweiten Unterabschnitten 6 kleiner als der maximale Abstand I; zwischen den benachbarten ersten Unterabschnitten 5.
[0045] Es versteht sich, dass der maximale Abstand I; zwischen den benachbarten ersten Unterabschnitten 5 im Bereich von 1,2 mm bis 1,8 mm entlang der zweiten Richtung Y liegt und der Abstand I» zwischen den benachbarten zweiten Unterabschnitten 6 im Bereich von 0,9 mm bis 1,5 mm entlang der zweiten Richtung Y liegt, das eine gute Verlötung der Elektroden-Pads 3 mit dem Lotstreifen erleichtert.
[0046] In einigen Ausführungsformen stehen entlang der ersten Richtung X die Elektroden-Pads 3 in Kontakt mit den Sub-Busbars 4, und eine Länge eines Kontaktbereichs liegt in einem Bereich von 0,5 mm bis 5,0 mm.
[0047] Es ist zu beachten, dass, wenn die Länge des Kontaktbereichs weniger als 0,5 mm entlang der ersten Richtung X beträgt, es nicht für das Löten förderlich ist. Wenn die Länge des Kontaktbereichs größer als 5,0 mm ist entlang der ersten Richtung X, wird Silberpaste verschwendet und der Bereich ist übermäßig abgeschirmt. In der vorliegenden Offenbarung stehen entlang der ersten Richtung X die Elektroden-Pads 3 in Kontakt mit den Sub-Busbars 4, und eine Länge des Kontaktbereichs, der in einem Bereich von 0,5 mm bis 5,0 mm liegt, kann das Löten erleichtern und kann auch die Menge an Silberpaste einsparen und die Kosten reduzieren.
[0048] Es versteht sich, dass, wenn der Lotstreifen mit den Elektroden-Pads 3 verlötet wird, die Elektroden-Pads 3 mit den ersten Unterabschnitten 5 zusammenpassen und die Längen der Elektroden-Pads 3 entlang der ersten Richtung X kleiner oder gleich den Längen der ersten Unterabschnitte 5 entlang der ersten Richtung X sind. In der vorliegenden Offenbarung liegt die Länge des Kontaktbereichs in einem Bereich von 0,5 mm bis 5,0 mm entlang der ersten Richtung X, dies kann die Wirksamkeit des Kontakts gewährleisten. Der Bereich ist nicht darauf beschränkt, sondern kann je nach Anforderung angepasst werden.
[0049] In einigen Ausführungsformen liegen Breiten der Sub-Busbars 4 in einem Bereich zwischen 0,2 mm bis 0,6 mm entlang der zweiten Richtung Y.
[0050] Es ist zu beachten, dass, wenn entlang der zweiten Richtung Y die Breiten der Sub-Busbars 4 weniger als 0,2 mm betragen, die Effizienz einer Leitfähigkeit beeinträchtigt ist. Wenn die Breiten der Sub-Busbars 4 größer als 0,6 mm sind, ist die Effizienz einer Leitfähigkeit verbessert, aber die Bifazialität [bifaciality] Solarzelle mit der Elektrodenstruktur 100 kann in dieser Situation reduziert sein. In der vorliegenden Offenbarung können Breiten der Sub-Busbars 4, die in einem Bereich von 0,2 mm bis 0,6 mm liegen, entlang der zweiten Richtung Y eine Effizienz einer Stromübertragung der Sub-Busbars 4 gerecht werden und können auch die Bifazialität [bifaciality] der Solarzelle mit der Elektrodenstruktur 100 wie oben beschrieben sicherstellen.
[0051] Es versteht sich, dass im Stand der Technik die Breiten der Busbars 1 entlang der zweiten Richtung Y in einem Bereich von 1,0 mm bis 1,5 mm liegen. Die Breiten der Busbars 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung entlang der zweiten Richtung Y liegen in einem Bereich von 0,4 mm bis 1,2 mm, so dass die Breiten der Busbars 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung entlang der zweiten Richtung Y schmaler sind als die im Stand der Technik, das kann die Menge an
Silberpaste reduzieren, abgeschirmte Bereiche verringern und die Bifazialität [bifaciality] der Solarzelle mit der Elektrodenstruktur 100 in dieser Ausführungsform erhöhen. In der vorliegenden Offenbarung liegen Breiten der Sub-Busbars 4 in einem Bereich von 0,2 mm bis 0,6 mm entlang der zweiten Richtung Y, und die Breiten der Busbars 1 entlang der zweiten Richtung Y können auch breiter als oder gleich denen im Stand der Technik entsprechend einer konkreten Anforderung ausgestaltet sein, die hierin nicht beschränkt ist.
[0052] Die vorliegende Offenbarung stellt eine Solarzelle 200 bereit. Unter Bezugnahme auf Fig. 4, wobei Fig. 4 eine Schnittansicht entlang einer Richtung A-A' in Fig. 3 ist.
[0053] Die Solarzelle 200 gemäß einigen Ausführungsformen umfasst: einen Siliziumwafer 8, der Siliziumwafer 8 ist auf einer Seite mit einer Emitter-Schicht 9 versehen; eine erste PassivierungsSchicht 10, die auf der vom Siliziumwafer 8 abgewandten Seite der Emitter-Schicht 9 angeordnet ist; eine zweite Passivierungs-Schicht 11, die auf der von der Emitter-Schicht 9 abgewandten Seite des Siliziumwafers 8 angeordnet ist; und eine Elektrodenstruktur 100, die auf der vom Siliziumwafer 8 abgewandten Seite der ersten Passivierungs-Schicht 10 angeordnet und/oder auf der vom Siliziumwafer 8 abgewandten Seite der zweiten Passivierungs-Schicht 11 angeordnet ist. Die Elektrodenstruktur 100 ist die oben beschriebene Elektrodenstruktur 100.
[0054] Es ist zu beachten, dass in Fig. 4 nur dargestellt ist, dass die Solarzelle 200 eine Zelle mit passiviertem Emitter und passivierter Rückseite (PERC), eine doppelseitige Zelle, ist. Die Elektrodenstruktur 100 ist auf der vom Siliziumwafer 8 abgewandten Seite der zweiten PassivierungsSchicht 11 angeordnet. Jedoch kann die Elektrodenstruktur 100 lediglich auf der vom Siliziumwafer 8 abgewandten Seite der ersten Passivierungs-Schicht 10 oder lediglich auf der vom Siliziumwafer 8 abgewandten Seite der zweiten Passivierungs-Schicht 11 angeordnet sein, oder die Elektrodenstruktur 100 ist sowohl auf der vom Siliziumwafer 8 abgewandten Seite der ersten Passivierungs-Schicht 10 als auch auf der vom Siliziumwafer 8 abgewandten Seite der zweiten Passivierungs-Schicht 11 angeordnet, wodurch die Bifazialität [bifaciality] der Solarzelle 200 erhöht wird. Die Solarzelle 200 kann auch eine N-Typ Tunneloxid Solarzelle mit passiviertem Kontakt (TOPCon) oder andere Arten von Solarzellen sein. Die N-Typ TOPCon Solarzelle umfasst eine erste Passivierungs-Schicht 10, eine Emitter-Schicht 9, eine Siliziumwafer 8, eine ultradünne Oxidschicht, eine dotierte Polysiliziumschicht und eine rückseitige Passivierungs-Schicht.
[0055] Es versteht sich, dass die Solarzelle 200 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung die vorteilhaften Effekte der Elektrodenstruktur 100 gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung aufweist. Einzelheiten können aus der Beschreibung der Elektrodenstruktur 100 in den obigen Ausführungsformen, die hier nicht beschrieben werden, erhalten werden.
[0056] Die vorliegende Offenbarung stellt ferner ein Photovoltaikmodul 300 bereit. Es wird Bezug genommen auf Fig. 5, eine schematische Strukturskizze eines Photovoltaikmoduls 300 gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist.
[0057] Das Photovoltaikmodul 300 umfasst eine transparente Deckplatte 12, eine obere Packaging-Schicht 13, eine Solarzelle 200, eine untere Packaging-Schicht 14 und eine Rückplatte 15. Die Solarzelle 200 ist die oben beschriebene Solarzelle 200. Es versteht sich, dass das Photovoltaikmodul 300 gemäß der vorliegenden Offenbarung die vorteilhaften Effekte der Solarzelle 200 gemäß der vorliegenden Offenbarung aufweist. Einzelheiten können aus der Beschreibung der Solarzelle 200 in den obigen Ausführungsformen, die hier nicht beschrieben werden, erhalten werden.
[0058] Wie aus den obigen Ausführungen hervorgeht, erzielen die Elektrodenstruktur, die Solarzelle und das Photovoltaikmodul gemäß der vorliegenden Offenbarung zumindest die folgenden vorteilhaften Effekte.
[0059] Die Busbars erstrecken sich entlang einer ersten Richtung, jede der Busbars umfasst zwei Sub-Busbars, die einander gegenüberliegend entlang einer zweiten Richtung angeordnet sind, und jede der Sub-Busbars umfasst erste Unterabschnitte und zweite Unterabschnitte, die voneinander beabstandet sind. Wenn ein Lotstreifen aufgebaut ist, ist der Lotstreifen zwischen den
zwei Sub-Busbars einer der Busbars begrenzt und kann die Elektroden-Pads direkt kontaktieren, das hilft die Lötspannung zwischen dem Lotstreifen und den Elektroden-Pads zu verbessern und kann auch die Wahrscheinlichkeit von Mikrorissen während des Aufbauens verringern. Die Elektroden-Pads sind zwischen den ersten Unterabschnitten der zwei Sub-Busbars eingeklemmt und mit den ersten Unterabschnitten verbunden, die ersten Unterabschnitte eines Paares von SubBusbars haben einen größeren Abstand als die zweiten Unterabschnitte des Paares von SubBusbars, und die zweite Richtung schneidet sich mit der ersten Richtung. Da die Elektroden-Pads mit den ersten Unterabschnitten verbunden sind und die ersten Unterabschnitte erweitert sind, ist ein Lötfenster aufgeweitet. Entlang der Richtung senkrecht zu der Ebene, in der die Elektrodenstruktur angeordnet ist, bestehen Unterschiede zwischen den Höhen der Sub-Busbars und den Höhen der Elektroden-Pads, die die Verbindung zwischen dem Lotstreifen und den ElektrodenPads nicht beeinträchtigen dürfen. Selbst wenn der Lotstreifen geringfügig abweicht, kann der Lotstreifen zumindest teilweise mit den Elektroden-Pads verbunden sein, das schlechtes Löten beim Verlöten der Elektroden-Pads mit dem Lotstreifen wirksam vermeidet. Außerdem ist der Bereich von l/l» auf 1,2 <= l/l» = 2 festgelegt, um die Situationen zu vermeiden, in denen 14/12 kleiner als 1,2 ist, in einer der Busbars, und ein Unterschied zwischen dem maximalen Abstand zwischen den benachbarten ersten Unterabschnitten und dem Abstand zwischen den benachbarten zweiten Unterabschnitten klein ist, was die Herstellung nicht fördert und das schlechte Löten nicht erwiesen verhindert; und wenn l;/l» größer als 2 ist, kann Silberpaste verschwendet werden, und die Bifazialität [bifaciality] einer Solarzelle mit der Elektrodenstruktur wird beeinträchtigt.
[0060] Wenn auch einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung anhand von Beispielen detailliert beschrieben wurden, sollte dem Fachmann bewusst sein, dass die obigen Beispiele nur der Veranschaulichung dienen und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu beschränken. Der Umfang der vorliegenden Offenbarung wird durch die beiliegenden Ansprüche definiert.
Claims (9)
1. Elektrodenstruktur, umfassend: eine Vielzahl von Paaren von Sub-Busbars (4), die sich entlang einer ersten Richtung X erstrecken, und einander gegenüberliegend entlang einer zweiten Richtung Y angeordnet sind, die sich mit der ersten Richtung X schneidet, wobei für jedes Paar von Sub-Busbars (4) jede der Sub-Busbars (4) einen ersten Unterabschnitt (5) und einen zweiten Unterabschnitt (6) aufweist, die beiden ersten Unterabschnitte (5) des Paares von Sub-Busbars (4) stehen in einem Abstand zueinander und die beiden zweiten Unterabschnitte (6) des Paares von Sub-Busbars (4) stehen ebenfalls in einem Abstand zueinander, Finger (2), die sich entlang der zweiten Richtung Y erstrecken und an zwei Seiten eines jeden Paares von SubBusbars (4) angeordnet sind, wobei die Finger (2) mit den Sub-Busbars (4) verbunden sind, und Elektroden-Pads, die zwischen den ersten Unterabschnitten (5) der SubBusbars (4) eingeklemmt sind und mit den ersten Unterabschnitten (5) verbunden sind, wobei der Abstand zwischen den ersten Unterabschnitten (5) von einem Paar von Sub-Busbars (4) größer ist als der Abstand zwischen den zweiten Unterabschnitten (6) von dem Paar von Sub-Busbars
(4).
2. Elektrodenstruktur nach Anspruch 1, wobei entlang der zweiten Richtung Y ein maximaler Abstand zwischen benachbarten ersten Unterabschnitten (5) in einem Paar von Sub-Bus-
bars (4) I; beträgt, ein Abstand zwischen benachbarten zweiten Unterabschnitten (6) in einem Paar von Sub-Busbars (4) beträgt I», wobei 1,2 <= l/l2 = 2.
3. Elektrodenstruktur nach Anspruch 1, wobei Verbindungsendabschnitte (7) an zwei Enden von jeder der Sub-Busbars (4) vorgesehen sind, die Verbindungsendabschnitte (7) sind mit den ersten Unterabschnitten (5) verbunden, und für die Verbindungsendabschnitte (7) und den ersten Unterabschnitten (5), die miteinander verbunden sind, nehmen die Breiten der Verbindungsendabschnitte (7) in der zweiten Richtung Y entlang einer Richtung von den ersten Unterabschnitten (5), die zu den Verbindungsendabschnitten (7) zeigt, allmählich ab; und/oder die Verbindungsendabschnitte (7) sind mit den zweiten Unterabschnitten (6) verbunden, und für die Verbindungsendabschnitte (7) und den zweiten Unterabschnitten (6), die miteinander verbunden sind, nehmen die Breiten der Verbindungsendabschnitte (7) in der zweiten Richtung Y entlang einer Richtung von den zweiten Unterabschnitten (6), die zu den Verbindungsendabschnitten (7) zeigt, allmählich ab.
4. Elektrodenstruktur nach Anspruch 3, wobei entlang der zweiten Richtung Y Abstände zwischen den Verbindungsendabschnitten (7) des Paares von Sub-Busbars (4) in einem Bereich von 0,5 mm bis 3,0 mm liegen.
5. Elektrodenstruktur nach Anspruch 3, wobei entlang der zweiten Richtung Y eine Breite einer Seite des Verbindungsendabschnitts (7), der von dem Elektroden-Pad abgewandt ist, größer oder gleich 0,1 mm ist und eine Breite einer Seite des Verbindungsendabschnitts (7) in der Nähe vom Elektroden-Pad kleiner oder gleich 2 mm ist.
6. Elektrodenstruktur nach Anspruch 1, wobei die Paare von Sub-Busbars (4) symmetrisch angeordnet sind; entlang der zweiten Richtung Y ein maximaler Abstand zwischen den benachbarten ersten Unterabschnitten (5) in einem Paar von Sub-Busbars (4) in einem Bereich von 1,2 mm bis 1,8 mm liegt; und entlang der zweiten Richtung Y ein Abstand zwischen den benachbarten zweiten Unterabschnitten (6) in einem Paar von Sub-Busbars (4) in einem Bereich von 0,9 mm bis 1,5 mm liegt.
7. Elektrodenstruktur nach Anspruch 1, wobei entlang der ersten Richtung X die ElektrodenPads in Kontakt mit den Sub-Busbars (4) stehen und eine Länge eines Kontaktbereichs in einem Bereich von 0,5 mm bis 5,0 mm liegt.
8. Elektrodenstruktur nach Anspruch 1, wobei entlang der zweiten Richtung Y eine Breite jedes Sub-Busbars (4) in einem Bereich von 0,2 mm bis 0,6 mm liegt.
9. Solarzeile umfassend: einen Siliziumwafer, der eine Emitter-Schicht auf einer Seite des Siliziumwafers umfasst; eine erste Passivierungs-Schicht, die auf einer vom Siliziumwafer abgewandten Seite der Emitter-Schicht angeordnet ist; eine zweite Passivierungs-Schicht, die auf einer von der Emitter-Schicht abgewandten Seite des Siliziumwafers angeordnet ist; und eine Elektrodenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die auf einer vom Siliziumwafer abgewandten Seite der ersten Passivierungs-Schicht angeordnet ist, und/oder, die auf einer vom Siliziumwafer abgewandten Seite der zweiten Passivierungs-Schicht angeordnet ist. Photovoltaikmodul, umfassend: eine transparente Deckplatte, eine obere Packaging-Schicht, eine untere Packaging-Schicht und eine Rückplatte, und mindestens eine Solarzelle nach Anspruch 9.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
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