CN102403373A - 太阳能电池片、太阳能电池串和太阳能电池组件 - Google Patents

Abstract

一种太阳能电池片，其产生的电流由细栅线汇聚到结点，再由结点通过汇流带传至另一相邻的电池片背面的背电极或背电场上。本发明避免了在电池片上开设导电孔，不需要填充昂贵的导电浆料和在电池片背面繁复地电极连线，在降低制造成本的同时保持了与高效太阳能电池相当的光电转换效率。每条细栅线彼此交叉设置，且汇聚有至少一个结点，电池片产生的电流可以从长度最短的细栅线传递至结点，这样电流在细栅线上传递时电阻最小，从而减少了电能损耗，提高了电池片的电能利用率。本发明的结点体积小，减少了电池片正面的遮光面积，增加了电池片正面的有效光照面，从而提高了电池片的单位面积发电量。本发明还提供了使用该电池片的电池串和电池组件。

Description

太阳能电池片、太阳能电池串和太阳能电池组件

技术领域

本发明属于光伏或半导体领域，尤其涉及一种太阳能电池片及使用该太阳能电池片的太阳能电池串和太阳能电池组件。

背景技术

如图1所示，现有的太阳能电池片包括依次层叠设置的硅片91、扩散层92和减反射膜93，减反射膜93上表面设置有若干条用于传导电流的细栅线94，每条细栅线94彼此平行设置，硅片91下表面设有至少一正电极95和至少一负电极96，正电极95和负电极96之间通过绝缘槽97隔离，在硅片91、扩散层92和减反射膜93上开设有至少一贯穿的导电孔98，导电孔98内填充有导电浆料99，每根细栅线94通过导电孔98内的导电浆料99与负电极96相互导通。

在光照下，太阳能电池片产生的电流由细栅线94经过导电孔98内的导电浆料99汇聚到负电极96上导出，由于用于汇聚电流的负电极96设置于电池片的背面，减少了电池片正面的遮光面积，增加了电池片正面的有效光照面，从而提高了电池片的单位面积发电量。

但是这种太阳能电池片也有如下不足：由于电池片正面的细栅线94很多，因此需要在电池片上加工很多导电孔98与电池片背面的负电极96连接，导致工序复杂，制造成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单位面积发电量高、制造成本低的太阳能电池片。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种太阳能电池片，包括依次层叠设置的硅片、扩散层和减反射膜，所述减反射膜上表面设置有若干条用于传导电流的细栅线，所述硅片下表面设有至少一背电场，或者所述硅片下表面设有至少一背电极和背电场，所述若干条细栅线交叉设置且汇聚有至少一个结点。

具体地，所述结点位于所述电池片的边沿。 

具体地，所述每个结点由2~20条所述细栅线汇聚而成。

具体地，所述若干条细栅线交叉形成菱形、矩形或网状的图案，且每个图案具有至少一个结点。   

本发明提供的另一种太阳能电池片，包括依次层叠设置的硅片、扩散层和减反射膜，所述减反射膜上表面设置有若干条用于传导电流的细栅线，所述硅片下表面设有至少一背电场，或者所述硅片下表面设有至少一背电极和背电场，所述若干条细栅线的前半段彼此平行设置，后半段汇聚成至少一结点。 

具体地，所述结点位于所述电池片的边沿。 

具体地，所述每个结点由2~20条所述细栅线汇聚而成。

具体地，所述若干条细栅线交叉形成菱形、矩形、树枝状或网状的图案，且每个图案具有至少一个结点。   

本发明还提供了一种太阳能电池串，其采用如前所述的太阳能电池片制成，所述其中一太阳能电池片上的结点通过一条汇流带与相邻的所述另一太阳能电池片上的背电极连接。

本发明还提供了一种太阳能电池组件，所述太阳能电池组件采用如前所述的太阳能电池串封装制成，其封装的具体步骤如下:

（1）层压敷设：将太阳能电池串、玻璃和切割好的EVA、玻璃纤维、背板按照一定的层次敷设好，准备层压，玻璃事先涂一层粘结试剂以增加玻璃和EVA的粘接强度；

（2）组件层压:将敷设好的电池串放入层压机内，通过抽真空将组件内的空气抽出，然后加热使EVA熔化，将电池、玻璃和背板粘接在一起，最后冷却取出组件；

（3）装边框:给玻璃组件装铝框，以提高组件的强度。

本发明的太阳能电池片产生的电流由细栅线汇聚到结点，再由结点通过汇流带传至另一相邻的太阳能电池片背面的背电极或背电场上。由于本发明避免了在太阳能电池片上开设导电孔，减少了导电孔加工工序，不需要填充昂贵的导电浆料和在电池片背面繁复地电极连线，在降低制造成本的同时保持了与高效太阳能电池相当的光电转换效率。另外，由于本发明的每条细栅线彼此交叉设置，且汇聚有至少一个结点，太阳能电池片产生的电流可以从长度最短的细栅线传递至结点，这样电流在细栅线上传递时电阻最小，从而减少了了电能损耗，提高了太阳能电池片的电能利用率。而且，本发明的结点体积小，减少了太阳能电池片正面的遮光面积，增加了太阳能电池片正面的有效光照面，从而提高了太阳能电池片的单位面积发电量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例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。

图1是现有技术提供的太阳能电池片的剖视图。

图2是本发明实施例一提供的太阳能电池片的剖视图。

图3是本发明实施例一提供的细栅线和结点在太阳能电池片的减反射膜上的分布图。

图4是本发明实施例一提供的两个太阳能电池片的连接示意图。

图5是本发明实施例二提供的太阳能电池片的剖视图。

图6是本发明实施例二提供的细栅线和结点在太阳能电池片的减反射膜上的分布图。

图7是本发明实施例二提供的两个太阳能电池片的连接示意图。

图8是本发明实施例二提供的太阳能电池片的剖视图。

图9是本发明实施例二提供的细栅线和结点在太阳能电池片的减反射膜上的分布图。

图10是本发明实施例二提供的两个太阳能电池片的连接示意图。

图11是本发明实施例二提供的太阳能电池片的剖视图。

图12是本发明实施例二提供的细栅线和结点在太阳能电池片的减反射膜上的分布图。

图13是本发明实施例二提供的两个太阳能电池片的连接示意图。

具体实施方式

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。

实施例一

如图2和图3所示，本发明实施例一提供的一种太阳能电池片1，其长度为3~40cm，宽度为1~15cm，厚度为0. 08~2mm，该太阳能电池片1包括依次层叠设置的硅片11、扩散层12和减反射膜13，减反射膜13上表面设置有若干条用于传导电流的细栅线14，若干条细栅线14交叉设置且汇聚有至少一个结点15，硅片11下表面设有至少一背电场16，其中，细栅线14和结点15为太阳能电池片1的负极，背电场16为太阳能电池片1的正极。 

如图4所示，本实施例一提供的两个太阳能电池片1之间的连接方式为：一太阳能电池片1正面的结点15通过一条汇流带17与相邻的另一太阳能电池片1背面的背电场16连接。

本实施例一的太阳能电池片1产生的电流由细栅线14汇聚到结点15，再由结点15通过汇流带17传至另一相邻的太阳能电池片1背面的背电场16上。由于本实施例一避免了在太阳能电池片1上开设导电孔，减少了导电孔加工工序，不需要填充昂贵的导电浆料和在电池片1背面繁复地电极连线，在降低制造成本的同时保持了与高效太阳能电池相当的光电转换效率。另外，由于本实施例一的每条细栅线14彼此交叉设置，且汇聚有至少一个结点15，太阳能电池片1产生的电流可以从长度最短的细栅线14传递至结点15，这样电流在细栅线14上传递时电阻最小，从而减少了了电能损耗，提高了太阳能电池片1的电能利用率。而且，本实施例一的结点15体积小，减少了太阳能电池片1正面的遮光面积，增加了太阳能电池片1正面的有效光照面，从而提高了太阳能电池片1的单位面积发电量。 

本实施例一中，所述结点15设于太阳能电池片1的边沿，亦即结点15位于减反射膜13的边沿，从而减小了连接结点15与相邻太阳能电池片1上背电场16的汇流带17的长度，这样，当汇聚到结点15上的电流从汇流带17传至相邻太阳能电池片1上的背电场16时，电流在汇流带17上传递时电阻也减小，因而减少了电能的损耗，进一步提高了太阳能电池片1的电能利用率。同时，因为结点15设于太阳能电池片1的边沿，太阳能电池片1互联时，汇流带17的遮光面积小，因此太阳能电池片1可产生更多载流子。

本实施例一中，每条结点15上连接有2~20条细栅线14，这是因为细栅线14连接条数过多，汇聚到结点15上的电流会过大，导致电流在结点15和汇流带17上电阻消耗功率过大，造成电能损失。

本实施例一中，所述细栅线14的线幅为10-200微米。

本实施例一中，所述若干条细栅线14交叉形成菱形、矩形、树枝状或网状等其他不规则图形，且每个图案具有至少一个结点15。

如图4所示，本实施例一还提供了一种太阳能电池串，其采用如前所述的太阳能电池片1制成，其中一太阳能电池片1上的结点15通过一条汇流带17与相邻的另一太阳能电池片1上的背电场16连接。

另外，本实施例一还提供了一种太阳能电池组件（未示出），采用如前所述的太阳能电池串封装制成，封装的具体步骤如下:

（1）层压敷设：将太阳能电池串、玻璃和切割好的EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）、玻璃纤维、背板按照一定的层次敷设好，准备层压，玻璃事先涂一层粘结试剂以增加玻璃和EVA的粘接强度；

（2）组件层压:将敷设好的电池串放入层压机内，通过抽真空将组件内的空气抽出，然后加热使EVA熔化，将电池、玻璃和背板粘接在一起，最后冷却取出组件；

（3）装边框:给玻璃组件装铝框，以提高组件的强度。

实施例二

如图5和图6所示，本发明实施例二提供的一种太阳能电池片2，其长度为3~40cm，宽度为1~15cm，厚度为0. 08~2mm，该太阳能电池片2包括依次层叠设置的硅片21、扩散层22和减反射膜23，减反射膜23上表面设置有若干条用于传导电流的细栅线24，若干条细栅线24交叉设置且汇聚有至少一个结点25，硅片21下表面设有至少一背电极26和背电场27，其中，细栅线24和结点25为太阳能电池片2的负极，背电极26和背电场27为太阳能电池片2的正极。 

如图7所示，本实施例二提供的两个太阳能电池片2之间的连接方式为：一太阳能电池片2正面的结点25通过一条汇流带28与相邻的另一太阳能电池片2背面的背电极26连接。

本实施例二的太阳能电池片2产生的电流由细栅线24汇聚到结点25，再由结点25通过汇流带28传至另一相邻的太阳能电池片2背面的背电极26上。由于本实施例二避免了在太阳能电池片2上开设导电孔，减少了导电孔加工工序，不需要填充昂贵的导电浆料和在电池片2背面繁复地电极连线，在降低制造成本的同时保持了与高效太阳能电池相当的光电转换效率。另外，由于本实施例二的每条细栅线24彼此交叉设置，且汇聚有至少一个结点25，太阳能电池片2产生的电流可以从长度最短的细栅线24传递至结点25，这样电流在细栅线24上传递时电阻最小，从而减少了了电能损耗，提高了太阳能电池片2的电能利用率。而且，本发明的结点25体积小，减少了太阳能电池片2正面的遮光面积，增加了太阳能电池片2正面的有效光照面，从而提高了太阳能电池片2的单位面积发电量。 

本实施例二中，所述结点25设于太阳能电池片2的边沿，亦即结点25位于减反射膜23的边沿，从而减小了连接结点25与相邻太阳能电池片2上背电极26的汇流带28的长度，这样，当汇聚到结点25上的电流从汇流带28传至相邻太阳能电池片2上的背电极26时，电流在汇流带28上传递时电阻也减小，因而减少了电能的损耗，进一步提高了太阳能电池片2的电能利用率。同时，因为结点25设于太阳能电池片2的边沿，太阳能电池片2互联时，汇流带28的遮光面积小，因此太阳能电池片2可产生更多载流子。

本实施例二中，每条结点25上连接有2~20条细栅线24，这是因为细栅线24连接条数过多，汇聚到结点25上的电流会过大，导致电流在结点25和汇流带28上电阻消耗功率过大，造成电能损失。

本实施例二中，所述细栅线24的线幅为10-200微米。

本实施例二中，所述若干条细栅线24交叉形成菱形、矩形、树枝状或网状等其他不规则图形，且每个图案具有至少一个结点25。

如图7所示，本实施例二还提供了一种太阳能电池串，其采用如前所述的太阳能电池片2制成，其中一太阳能电池片2上的结点25通过一条汇流带28与相邻的另一太阳能电池片2上的背电极26连接。

另外，本实施例二还提供了一种太阳能电池组件（未示出），采用如前所述的太阳能电池串封装制成，封装的具体步骤如下:

（1）层压敷设：将太阳能电池串、玻璃和切割好的EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）、玻璃纤维、背板按照一定的层次敷设好，准备层压，玻璃事先涂一层粘结试剂以增加玻璃和EVA的粘接强度；

（2）组件层压:将敷设好的电池串放入层压机内，通过抽真空将组件内的空气抽出，然后加热使EVA熔化，将电池、玻璃和背板粘接在一起，最后冷却取出组件；

（3）装边框:给玻璃组件装铝框，以提高组件的强度。

实施例三

如图8和图9所示，本发明实施例三提供的一种太阳能电池片3，其长度为3~40cm，宽度为1~15cm，厚度为0. 08~2mm，该太阳能电池片3包括依次层叠设置的硅片31、扩散层32和减反射膜33，减反射膜33上表面设置有若干条用于传导电流的细栅线34，若干条细栅线34的前半段彼此平行设置，后半段汇聚成至少一结点35，硅片31下表面设有至少一背电场36。其中，细栅线34和结点35为太阳能电池片3的负极，背电场36为太阳能电池片3的正极。

如图10所示，本实施例三提供的两个太阳能电池片3之间的连接方式为：一太阳能电池片3正面的结点35通过一条汇流带37与相邻的另一太阳能电池片3背面的背电场36连接。

本实施例三的太阳能电池片3产生的电流由细栅线34汇聚到结点35，再由结点35通过汇流带37传至另一相邻的太阳能电池片3背面的背电场36。由于本实施例三避免了在太阳能电池片3上开设导电孔，减少了导电孔加工工序，不需要填充昂贵的导电浆料和在电池片3背面繁复地电极连线，在降低制造成本的同时保持了与高效太阳能电池相当的光电转换效率。另外，本实施例三的结点35体积小，减少了太阳能电池片3正面的遮光面积，增加了太阳能电池片3正面的有效光照面，从而提高了太阳能电池片3的单位面积发电量。

本实施例三中，所述结点35设于太阳能电池片3的边沿，亦即结点35位于减反射膜33的边沿，从而减小了连接结点35与相邻太阳能电池片3上背电场36的汇流带37的长度，这样，当汇聚到结点35上的电流从汇流带37传至相邻太阳能电池片3上的背电场36时，电流在汇流带37上传递时电阻也减小，因而减少了电能的损耗，进一步提高了太阳能电池片3的电能利用率。同时，因为结点35设于太阳能电池片3的边沿，太阳能电池片3互联时，汇流带37的遮光面积小，因此太阳能电池片3可产生更多载流子。

本实施例三中，每条结点35上连接有2~20条细栅线34，这是因为细栅线34连接条数过多，汇聚到结点35上的电流会过大，导致电流在结点35和汇流带37上发热量电阻消耗功率过大，造成电能损失。

本实施例三中，所述细栅线34的线幅为10-200微米。

如图10所示，本实施例三还提供了一种太阳能电池串，其采用如前所述的太阳能电池片3制成，其中一太阳能电池片3上的结点35通过一条汇流带37与相邻的另一太阳能电池片3上的背电场36连接。

另外，本实施例三还提供了一种太阳能电池组件（未示出），采用如前所述的太阳能电池串封装制成，封装的具体步骤如下:

（1）层压敷设：将太阳能电池串、玻璃和切割好的EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）、玻璃纤维、背板按照一定的层次敷设好，准备层压，玻璃事先涂一层粘结试剂以增加玻璃和EVA的粘接强度；

（2）组件层压:将敷设好的电池串放入层压机内，通过抽真空将组件内的空气抽出，然后加热使EVA熔化，将电池、玻璃和背板粘接在一起，最后冷却取出组件；

（3）装边框:给玻璃组件装铝框，以提高组件的强度。

实施例四

如图11和图12所示，本发明实施例四提供的一种太阳能电池片4，其长度为3~40cm，宽度为1~15cm，厚度为0. 08~2mm，该太阳能电池片4包括依次层叠设置的硅片41、扩散层42和减反射膜43，减反射膜43上表面设置有若干条用于传导电流的细栅线44，若干条细栅线44的前半段彼此平行设置，后半段汇聚成至少一结点45，硅片41下表面设有至少一背电场46和背电场47。其中，细栅线44和结点45为太阳能电池片4的负极，背电极46和背电场47为太阳能电池片4的正极。

如图13所示，本实施例四提供的两个太阳能电池片4之间的连接方式为：一太阳能电池片4正面的结点45通过一条汇流带48与相邻的另一太阳能电池片4背面的背电极46连接。

本实施例四的太阳能电池片4产生的电流由细栅线44汇聚到结点45，再由结点45通过汇流带48传至另一相邻的太阳能电池片4背面的背电极46。由于本实施例四避免了在太阳能电池片4上开设导电孔，减少了导电孔加工工序，不需要填充昂贵的导电浆料和在电池片4背面繁复地电极连线，在降低制造成本的同时保持了与高效太阳能电池相当的光电转换效率。另外，本实施例四的结点45体积小，减少了太阳能电池片4正面的遮光面积，增加了太阳能电池片4正面的有效光照面，从而提高了太阳能电池片4的单位面积发电量。

本实施例四中，所述结点45设于太阳能电池片4的边沿，亦即结点45位于减反射膜43的边沿，从而减小了连接结点45与相邻太阳能电池片4上背电极46的汇流带48的长度，这样，当汇聚到结点45上的电流从汇流带48传至相邻太阳能电池片4上的背电极46时，电流在汇流带48上传递时电阻也减小，因而减少了电能的损耗，进一步提高了太阳能电池片4的电能利用率。同时，因为结点45设于太阳能电池片4的边沿，太阳能电池片4互联时，汇流带48的遮光面积小，因此太阳能电池片4可产生更多载流子。

本实施例四中，每条结点45上连接有2~20条细栅线44，这是因为细栅线44连接条数过多，汇聚到结点45上的电流会过大，导致电流在结点45和汇流带48上发热量电阻消耗功率过大，造成电能损失。

本实施例四中，所述细栅线44的线幅为10-200微米。

如图13所示，本实施例四还提供了一种太阳能电池串，其采用如前所述的太阳能电池片4制成，其中一太阳能电池片4上的结点45通过一条汇流带48与相邻的另一太阳能电池片4上的背电极46连接。

另外，本实施例四还提供了一种太阳能电池组件（未示出），采用如前所述的太阳能电池串封装制成，封装的具体步骤如下:

（1）层压敷设：将太阳能电池串、玻璃和切割好的EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）、玻璃纤维、背板按照一定的层次敷设好，准备层压，玻璃事先涂一层粘结试剂以增加玻璃和EVA的粘接强度；

（2）组件层压:将敷设好的电池串放入层压机内，通过抽真空将组件内的空气抽出，然后加热使EVA熔化，将电池、玻璃和背板粘接在一起，最后冷却取出组件；

（3）装边框:给玻璃组件装铝框，以提高组件的强度。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种太阳能电池片，包括依次层叠设置的硅片、扩散层和减反射膜，所述减反射膜上表面设置有若干条用于传导电流的细栅线，所述硅片下表面设有至少一背电场，或者所述硅片下表面设有至少一背电极和背电场，其特征在于：所述若干条细栅线交叉设置且汇聚有至少一个结点。

2.如权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于：所述结点位于所述太阳能电池片的边沿。

3.如权利要求1或2所述的太阳能电池片，其特征在于：所述每个结点由2~20条所述细栅线汇聚而成。

4.如权利要求1或2所述的太阳能电池片，其特征在于：所述若干条细栅线交叉形成菱形、矩形、树枝状或网状的图案，且每个图案具有至少一个结点。

5.一种太阳能电池片，包括依次层叠设置的硅片、扩散层和减反射膜，所述减反射膜上表面设置有若干条用于传导电流的细栅线，所述硅片下表面设有至少一背电场，或者所述硅片下表面设有至少一背电极和背电场，其特征在于：所述若干条细栅线的前半段彼此平行设置，后半段汇聚成至少一结点。

6.如权利要求5所述的太阳能电池片，其特征在于：所述结点位于所述太阳能电池片的边沿。

7.如权利要求5或6所述的太阳能电池片，其特征在于：所述每个结点由2~20条所述细栅线汇聚而成。

8.如权利要求5或6所述的太阳能电池片，其特征在于：所述若干条细栅线交叉形成菱形、矩形、树枝状或网状的图案，且每个图案具有至少一个结点。

9.一种太阳能电池串，其特征在于，所述太阳能电池串采用权利要求1~8任一项所述的太阳能电池片制成，所述其中一太阳能电池片上的结点通过一条汇流带与相邻的所述另一太阳能电池片上的背电极或背电场连接。

10.一种太阳能电池组件，其特征在于，所述太阳能电池组件采用权利要求9所述的太阳能电池串封装制成，其封装的具体步骤如下:

（1）层压敷设：将太阳能电池串、玻璃和切割好的EVA、玻璃纤维、背板按照一定的层次敷设好，准备层压，玻璃事先涂一层粘结试剂以增加玻璃和EVA的粘接强度；

（2）组件层压:将敷设好的电池串放入层压机内，通过抽真空将组件内的空气抽出，然后加热使EVA熔化，将电池、玻璃和背板粘接在一起，最后冷却取出组件；

（3）装边框:给玻璃组件装铝框，以提高组件的强度。

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