CN103346174B - 太阳能电池及太阳能电池组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种太阳能电池及太阳能电池组件，其中，太阳能电池包括:电池本体，电池本体的向阳面内设置有一个第一电极和多条第一细栅线，多条第一细栅线呈放射状分布，各第一细栅线的放射原点均位于第一电极处。本发明的太阳能电池可以节省生产时需要使用的银浆量，降低了太阳能电池的生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及光伏电池领域，具体而言，涉及一种太阳能电池及太阳能电池组件。
背景技术
在现有技术中，如图1至图3所示，太阳能电池组件包括框体2’和设置在框体内的太阳能电池1’，太阳能电池1’的向阳面具有多个并行设置的细栅线13’以及连接多个细栅线的主栅线11’。其中，主栅线11’用于收集细栅线13’产生的电流，并与相邻的太阳能电池1’的背面电极12’相连，使相邻的太阳能电池1’形成电池组。
如图1所示，由于主栅线11’的宽度较宽，面积较大，会对太阳能电池1’的发电效率产生影响，并且较宽的主栅线11’需要大量的银浆涂覆，造成太阳能电池1’的成本高昂。
发明内容
本发明旨在提供一种低成本的太阳能电池及太阳能电池组件。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种太阳能电池，包括：电池本体，电池本体的向阳面内设置有一个第一电极和多条第一细栅线，多条第一细栅线呈放射状分布，各第一细栅线的放射原点均位于第一电极处。
进一步地，第一细栅线包括第一线和第二线，电池本体上还设置有多条沿第一方向延伸的第二细栅线和多条沿第二方向延伸的第三细栅线，第二细栅线的第一端设置在第一线上，第三细栅线的第一端设置第二线上。
进一步地，电池本体的向阳面包括一个第一区和两个第二区，第一区设置在两个第二区之间，第一线和第二细栅线分布在第一区内，第二线和第三细栅线分布在第二区内。
进一步地，第一区内还具有多条第四细栅线和多条第五细栅线，第四细栅线和第二细栅线间隔设置，第五细栅线设置在第四细栅线和第一线之间。
进一步地，第一区内还设置有第一连接栅线，第一连接栅线与各第二细栅线的第二端相连，第二区内还设置有第二连接栅线，第二连接栅线与各第三细栅线的第二端相连。
进一步地，电池本体具有相对设置的第一边沿和第二边沿，第一电极设置在第一边沿处，电池本体的背阳面内还设置有第二电极，第二电极设置在第二边沿处。
根据本发明的另一方面，提供了一种太阳能电池组件，太阳能电池组件包括多个串联的太阳能电池，太阳能电池为权利要求1至5中任一项的太阳能电池。
进一步地，本发明的太阳能电池组件还包括框体，多个太阳能电池在框体内呈矩阵分布。
进一步地，在同一行中的相邻的两个太阳能电池的布置方向相反。
进一步地，本发明的太阳能电池组件还包括多条汇流带，汇流带的第一端与一个太阳能电池的第一电极或第二电极相连。
在本发明的技术方案中，多条第一细栅线在电池本体的向阳面上呈放射状分布，第一电极设置在第一细栅线的放射原点处并与各第一细栅线相连，并通过第一电极对各第一细栅线上产生的电流进行聚集。第一细栅线和第一电极的这种设置，使得第一电极在起到现有技术中的主栅线的作用的同时，还可以将第一电极的面积设置的较小，进而节省了生产时需要使用的银浆量，降低了太阳能电池的生产成本。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了现有技术中的太阳能电池的向向阳面；
图2示出了现有技术中的太阳能电池的背向阳面；
图3示出了现有技术中的太阳能电池组件；
图4示出了根据本发明的太阳能电池的实施例的构示意图；
图5示出了图4的太阳能电池在电池基体上的正面分布图；
图6示出了图4的太阳能电池在电池基体上分背面分布图；以及
图7示出了本发明的太阳能电池组件的实施例的结构示意图。
上述附图中的附图标记如下：
1、太阳能电池；2、框体；10、电池本体；111、第一电极；112、第二电极；121、第一线；122、第二线；13、第二细栅线；14、第三细栅线；15、第一连接栅线；16、第二连接栅线；18、第四细栅线；19、第五细栅线；1’、太阳能电池；2’、框体；11’、主栅线；12’、背面电极；13’、细栅线。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图4示出了本发明的太阳能电池的实施例的结构示意图，从图中可以看出，本实施例的太阳能电池包括电池本体10，电池本体10的向阳面内设置有一个第一电极111和多条第一细栅线，多条第一细栅线在向阳面内呈放射状分布，并且各第一细栅线的放射原点位于第一电极111处。在本实施例中，第一电极111起到现有技术中的主栅线的作用，收集第一细栅线上产生的电流。本发明的太阳能电池可以将第一电极111的面积设置的较小，进而节省了生产时需要使用的银浆量，降低了太阳能电池的生产成本。
由于第一细栅线呈放射状布置，离放射原点越远，则相邻的两个第一细栅线之间的距离越大。当电池本体10上只设置有第一细栅线时，电池本体10上的面积无法得到充分的利用，因此，除第一细栅线外，还在电池本体10的向阳面内设置有第二细栅线13和第三细栅线14。如图4至图6所示，第二细栅线13沿第一方向延伸，第三细栅线14沿第二方向延伸。第一细栅线包括第一线121和第二线122，第二细栅线13的第一端连接在第一线121的远离放射远端的一端上，第三细栅线14的第一端连接在第二线122的远离放射远端的一端上，以使第二细栅线13和第三细栅线14通过第一细栅线与第一电极111相连，使得第一电极111可以聚集第一细栅线、第二细栅线13和第三细栅线14上所产生的电流。这样的设置方式中，多条平行设置的第二细栅线13和多条平行设置的第三细栅线14均远离放射原点，可以充分地利用电池本体10上的面积，使电池本体10的向阳面内布满可以产生电流的栅线，避免单一第一细栅线的设置所造成的电池的面积利用率低的问题。优选地，第一方向垂直于第二方向。第二细栅线13和第三细栅线14除上部布置外，还可进行其它形式的布置，只需能填充第一细栅线留下的空白面积即可。
电池本体10上设置有第一边沿和第二边沿，第一边沿和第二边沿相对设置。电池本体10的背阳面内还设置有第二电极112。第一电极111设置在第一边沿处，第二电极112设置在第二边沿处。优选地，第一电极111和第二电极112分别位于第一边沿和第二边沿的中部。第一电极111和第二电极112的这种设置，在与其它的太阳能电池上的第一电极111或第二电极112相连时，对向阳面的受光面积的影响减到最小，以避免连接相邻太阳能电池上的第一电极111或第二电极112时造成的损耗。为减少第一电极111和第二电极112的面积，第一电极111和第二电极112优选为点电极设置。优选地，上述的第二细栅线垂直于第一边沿。
优选地，如图4至图6所示，每个电池本体10内向阳面包括一个第一区和两个第二区，该第一区设置在两个第二区之间，上述的第一线121和第二细栅线13分布在第一区内，第二线122和第三细栅线14分布在第二区内，以使电池本体10的面积得到最大化的利用。
在向阳面内还设置有位于第一区内的第一连接栅线15和位于第二区内的第二连接栅线16，其中，各第二细栅线13的第二端均连接在第一连接栅线15上，各第三细栅线14的第二端均连接在第二连接细栅线上。如图4至图6所示，优选地，第一连接栅线15的两端分别连接在相应侧的最外端的第一线121上。第二连接栅线16的两端分别连接在第一电极111和第三细栅线14上。第一连接栅线15和第二连接栅线16的这种设置，可以防止部分细栅线出现断线时，仍有收集线路将细栅线上产生的电流汇聚到第一电极111处，确保第一电极111对电流的收集。优选地，为进一步收集电流，在第一区内还设置有多条第四细栅线18和多条第五细栅线19。其中，第四细栅线18和第二细栅线13间隔设置，第五细栅线19连接在第四细栅线18和第二细栅线13之间。第四细栅线18和第五栅线19的设置，充分利用了第一细栅线12放射设置而留下的空隙，以便在向阳面内布置较多的细栅线，进而充分地对电流进行收集。
上述的细栅线的布置方式，除了可以最大限度的利用电池本体10的面积，在有限的面积内布置较多的细栅线，还可以避免由晶界引起的多晶电池颜色差异的问题。第一区上和第二区上的图形设计具有灵活性，也可以根据需要替换成其他的线条形状。
本实施例的太阳能电池在生产时需要对印刷时的丝网图案进行改变。由于取消了现有技术中的主栅线，除节省银浆外，本实施例的太阳能电池在相同的供电输出下，电池的面积要小于现有技术中的太阳能电池。同时，小面积的太阳能电池还可以降低生产时的碎片率，进一步地降低太阳能电池的生产成本。
太阳能电池是在电池基体上制作完成的，如图4至图6所示，每个电池基体上的划分有多个本实施例的太阳能电池。太阳能电池在电池基体上的划分可以通过激光划片工艺来实现，即在现有制作工艺的基础上，在焊接工艺之前对电池基体进行激光划片处理，激光划片需要以电池本体10的一个边沿为基准边沿，在电池基体上沿平行于基准边沿和/或垂直于基准边沿的方向上分割电池基体，以在电池基体上形成一个个太阳能电池。优选地，对电池基体的进行的分割以六片分割和九片分割为最佳方案。相比于现有技术中一块电池基体只能生产一块太阳能电池的方式而言，本实施例的太阳能电池在一块电池基体上可以生产多个，并且本实施例的太阳能电池的体积要小于现有技术中的太阳能电池。这种小体积的设置有效地降低了电池基体在生产过程中的碎片率。本实施例的太阳能电池的输出电压与现有技术中的太阳能电池的输出电压相同，但本实施例的太阳能电池的输出电流由于分割电池基体的缘故要小于现有技术中的太阳能电池的输出电流。
本发明还提供了一种太阳能电池组件，根据太阳能电池组件的实施例，包括多个串联的太阳能电池1，其中，太阳能电池1为上述的太阳能电池。
如图7所示，太阳能电池组件还包括框体2，串联的太阳能电池1均排列在框体2内。优选地，多个太阳能电池1在框体2内呈矩阵排列。为了方便各太阳能电池之间的连接，位于同一行内的相邻的两个太阳能电池1的排列方向相反，即当奇数列上的电池本体的第一边沿位于第二边沿的下方时，偶数列上的电池本体10的第一边沿位于第二边沿的上方。组件内的这种太阳能电池1的排列方式，可以减少同列内太阳能电池1之间的连接带的长度，以及相邻两列的端部的太阳能电池1之间的连接带的长度，进而降低生产成本，并方便连接。
本实施例的太阳能电池组件在使用时，还在多个太阳能电池1形成的矩阵上连接有多条汇流带，每条汇流带的第一端均连接在一个太阳能电池的第一电极111或第二电极112上，各汇流带的第二端连接在输出装置上。优选地，每两条汇流带形成了一个输出组，各输出组的两条汇流带之间串联有一个或多个太阳能电池1。由于太阳能电池1的数量与输出组的输出电压呈线性关系，可以根据对输出电压的需求而调整各输出组的两个汇流带之间串联的太阳能电池1的数量。输出组的输出电压以5V、12V、15V、110V和220V等常用电压为主，也可以根据需求调整输出组的输出电压。由前述可知，本实施例所使用的太阳能电池的面积较小，因此，在框体内连接的太阳能电池的数量较现有技术中的太阳能电池数量的N倍，N为每块电池基体上划分的太阳能电池的数量。因此本实施例的太阳能电池组件可以产生更高的输出电压。
汇流带与第一电极111或第二电极112之间可采用焊接连接，由于第一电极111和第二电极112的为点电极设置，汇流带与第一电极111或第二电极112之间为优选为点焊接。
由前述可以得知，各太阳能电池1的输出电流要小于现有技术中的太阳能电池的输出电流，经试验验证，现有技术中的单片太阳能电池产生的输出电流为7A左右，本实施例的太阳能电池的单片输出电流在1.5A以下，因此，本实施例中的汇流带在选择时可以选择截面积较小的汇流带。根据“发热量与电流的平方成正比”的原理，较小的工作电流还可将线路上的电能功率损失大大降低。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：电池本体(10)，所述电池本体(10)的向阳面内设置有一个第一电极(111)和多条第一细栅线，所述多条第一细栅线呈放射状分布，各所述第一细栅线的放射原点均位于所述第一电极(111)处；
所述第一细栅线包括第一线(121)和第二线(122)，所述电池本体(10)上还设置有多条沿第一方向延伸的第二细栅线(13)和多条沿第二方向延伸的第三细栅线(14)，所述第二细栅线(13)的第一端连接在所述第一线(121)上，所述第三细栅线(14)的第一端连接在所述第二线(122)上；
其中，所述电池本体(10)的向阳面包括一个第一区和两个第二区，所述第一区设置在两个所述第二区之间，所述第一线(121)和所述第二细栅线(13)分布在所述第一区内，所述第二线(122)和所述第三细栅线(14)分布在所述第二区内；
所述第一区内还设置有第一连接栅线(15)，所述第一连接栅线(15)与各所述第二细栅线(13)的第二端相连，所述第二区内还设置有第二连接栅线(16)，所述第二连接栅线(16)与各所述第三细栅线(14)的第二端相连；
所述第一连接栅线(15)的两端分别连接在相应侧的最外侧的所述第一线(121)上，第二连接栅线(16)的两端分别连接在所述第一电极(111)和所述第二细栅线(14)上。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一区内还具有多条第四细栅线(18)和多条第五细栅线(19)，所述第四细栅线(18)和所述第二细栅线(13)间隔设置，所述第五细栅线(19)设置在所述第四细栅线(18)和所述第一线(121)之间。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述电池本体(10)具有相对设置的第一边沿和第二边沿，所述第一电极(111)设置在所述第一边沿处，所述电池本体(10)的背阳面内还设置有第二电极(112)，所述第二电极(112)设置在所述第二边沿处。
4.一种太阳能电池组件，其特征在于，所述太阳能电池组件包括多个串联的太阳能电池(1)，所述太阳能电池(1)为权利要求1或2所述的太阳能电池。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池组件，其特征在于，还包括框体(2)，多个所述太阳能电池(1)在所述框体(2)内呈矩阵分布。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池组件，其特征在于，在同一行中的相邻的两个所述太阳能电池(1)的布置方向相反。
7.根据权利要求4所述的太阳能电池组件，其特征在于，还包括多条汇流带，所述汇流带的第一端与一个所述太阳能电池(1)的第一电极(111)或第二电极(112)相连。
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