CN102437205A - 具有透明前电极的太阳能电池及其组件 - Google Patents

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陶武松
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Abstract

本发明涉及一种具有透明前电极的太阳能电池及其组件。该电池的结构为：对扩散后的硅片表面制作一层透明导电薄膜，作为前电极，且对透明导电膜表面用酸腐蚀制作金字塔结构实现减反射；前电极通过打孔后引至背面，在硅片的背面为背电极。由该电池构成的组件的结构为：每相邻两片太阳能电池采用导电背板串联，导电背板的一端连接其中一片电池的引至背面的前电极，导电背板的另一端连接另一片电池片的背电极。电池前表面通过透明导电薄膜收集电流方式：相比传统电池片前电极用细栅线收集电流方式，可以获得多于传统电池约6～8％的太阳光。前、背电极与分区过的导电背板连接，可减少串联电阻，提升了太阳能电池组件的转换效率和输出功率。

Description

具有透明前电极的太阳能电池及其组件
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池及组件领域，特别是一种具有透明前电极的太阳能电池及其组件。
背景技术
传统太阳能电池的前电极通常用含银成分的细栅线排布，为了收集较多的光生电流，一般会将栅线排布的更密；但为了减少遮光面积，使更多的太阳光进入电池，通常会将银栅线设计的足够细来减少遮光区。
就目前太阳能电池组件前电极与背电极连接的技术，为了使电池受光面的增光变少，受光面采用窄的互联条焊接，而背电极的互联线采用宽的互联条焊接，进而产生了T形互联条等。
以上技术特点存在的缺陷表现在：电池的前电极即使设计成细而密的栅线，仍然会有部分太阳光被栅线遮挡；电池片间连接用的T形互联条加工和焊接工艺复杂。
专利ZL01129013.7具有透明导电膜用于收集电流，但是在该透明导电膜前还是要用丝网印刷、溅射或真空蒸发制作的金属前电极，以焊接互联条。该专利仍然有金属前电极由阻挡入射光的缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种具有透明前电极的太阳能电池及其组件，避免前电极对入射光的遮蔽，提高电池效率。
本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种太阳能电池，对扩散后的硅片表面制作一层透明导电薄膜，作为前电极，且前电极通过打孔后引至背面，在硅片的背面为背电极。
透明导电薄膜为采用磁控溅射形成的TCO膜，且TCO膜用酸腐蚀制作金字塔结构实现减反射。
背电极为铝合金烧结而成，在铝合金表面具有电流采集点，烧结的铝合金与前电极的引出端不接触。
电流采集点为在铝合金表面的银浆烧结而成。
位于硅片背面的前电极的引出端与背电极的电流采集点分区设置。
一种太阳能电池组件，包括太阳能电池和导电背板，每相邻两片太阳能电池采用导电背板串联，导电背板的一端连接其中一片电池的引至背面的前电极，导电背板的另一端连接另一片电池片的背电极。
引至背面的前电极的引出端和背电极通过导电胶与导电背板连接。
导电背板5的左右两部分的形状是互补，多块电池片通过导电背板实现串联的结构中，导电背板5的左侧部分覆盖电池的引至背面的前电极1的引出端6的分布区域，右侧部分覆盖相邻电池的背电极3的电流采集点7的分布区域，而且相邻导电背板5彼此之间不接触。
本发明的有益效果是：电池前表面通过透明导电薄膜收集电流方式：相比传统电池片前电极用细栅线收集电流方式，可以获得多于传统电池约6～8％的太阳光而发生光电转换，提高其转换效率和输出功率。且采用磁控溅射形成的TCO膜，且对其表面采用酸腐蚀构造金字塔绒面结构，区别于传统多晶电池片由于多晶向而无法酸腐蚀提供了一种新方案。
采用激光开孔将前电极引至背面，前、背电极与分区过的导电背板连接，可减少串联电阻，提升了太阳能电池组件的转换效率和输出功率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；
图1是现有的电池片及其连接结构示意图；
图2是本发明的电池片的连接结构的剖视图；
图3是本发明的电池片背面的结构示意图；
图4是本发明的相邻的电池片通过导电背板连接的结构示意图；
图5是本发明的组件中电池片与导电背板的连接结构示意图；
图6是本发明的组件的结构示意图；
图中，1.前电极，2.硅片，3.背电极，4.导电胶，5.导电背板，6.引出端，7.电流采集点。
具体实施方式
如图1、2、3、4、5、6所示，一种太阳能电池，对扩散后的硅片2表面制作一层透明导电薄膜，作为前电极1，且前电极1通过激光打孔后引至背面，在硅片2的背面为背电极3。透明导电薄膜为采用磁控溅射形成的TCO膜，且TCO膜表面通过酸腐蚀构造金字塔结果实现减反射。
一种太阳能电池组件，太阳能电池和导电背板5，每相邻两片太阳能电池采用导电背板5串联，导电背板5的一端连接其中一片电池的引至背面的前电极1，导电背板5的另一端连接另一片电池片的背电极3。引至背面的前电极1和背电极3通过导电胶4与导电背板5连接。
前电极1用透明导电膜且采用激光打孔将电流引致背面，可以大大减少遮光面积，使更多的光进入电池而发生光电转换。背电极3为烧结的铝合金，在印刷背铝合金时，在前电极1的引出端6周围留出一定的区域不印刷，烧结的铝合金与前电极1的引出端6不接触。且背电极3上具有电流采集点7，电流采集点7为银浆在铝合金上烧结而成，然后与导电背板5通过导电胶4连接。激光打孔位置和背电极3上的电流采集点7分区设置，如图4、5所示，导电背板5的左右两部分的形状是互补，多块电池片通过导电背板实现串联的结构中，导电背板5的左侧部分覆盖电池的引至背面的前电极1的引出端6的分布区域，右侧部分覆盖相邻电池的背电极3的电流采集点7的分布区域，而且相邻导电背板5彼此之间不接触。

Claims (8)

1.一种太阳能电池，其特征是：对扩散后的硅片表面制作一层透明导电薄膜，作为前电极，且前电极通过打孔后引至背面，在硅片的背面为背电极。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征是：所述的透明导电薄膜为采用磁控溅射形成的TCO膜，且TCO膜用酸腐蚀制作金字塔结构实现减反射。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征是：所述的背电极为铝合金烧结而成，在铝合金表面具有电流采集点，烧结的铝合金与前电极的引出端不接触。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池，其特征是：所述的电流采集点为在铝合金表面的银浆烧结而成。
5.根据权利要求3所述的太阳能电池，其特征是：所述的位于硅片背面的前电极的引出端与背电极的电流采集点分区设置。
6.一种太阳能电池组件，其特征是：包括权利要求1所述的太阳能电池和导电背板，每相邻两片太阳能电池采用导电背板串联，导电背板的一端连接其中一片电池的引至背面的前电极，导电背板的另一端连接另一片电池片的背电极。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池组件，其特征是：所述的引至背面的前电极的引出端和背电极通过导电胶与导电背板连接。
8.根据权利要求6所述的太阳能电池组件，其特征是：所述的导电背板5的左右两部分的形状是互补，多块电池片通过导电背板实现串联的结构中，导电背板5的左侧部分覆盖电池的引至背面的前电极1的引出端6的分布区域，右侧部分覆盖相邻电池的背电极3的电流采集点7的分布区域，而且相邻导电背板5彼此之间不接触。
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PB01 Publication
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