CN103681891A - 太阳能电池及其模组 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种太阳能电池及其模组，该模组包含一第一板体与一第二板体，及位于该第一板体与该第二板体之间的数个太阳能电池与一封装胶。该数个太阳能电池分别包含一基板，及配置于该基板上的一汇流电极、数个指状电极与数个第一延伸部。该汇流电极包括一第一电极部与一第二电极部，该数个指状电极与该汇流电极连接并位于该汇流电极的外侧，该数个第一延伸部位于该第一电极部与该第二电极部之间，而各该第一延伸部与该第一电极部连接，但不与该第二电极部连接。藉此节省导电浆料消耗以降低成本，同时仍能保有制造良率与使用可靠性。

Description

太阳能电池及其模组

技术领域

本发明涉及一种电池及其模组，特别是指一种太阳能电池及其模组。

背景技术

一般太阳能电池通常包含一将光能转换成电能的基板、至少一纵向延伸地配置于该基板之一受光面上的汇流电极（bus bar electrode），以及数个配置于该受光面上且横向连接该汇流电极的指状电极（finger electrode）。其中，该汇流电极与该数个指状电极在制造上，可透过网版印刷方式将导电浆料涂布于该受光面上，并经过烘烤处理而制成。

当太阳能电池制作完成后，便会将数个太阳能电池与其它构件封装成为太阳能电池模组，并且太阳能电池之间必须由焊带（ribbon）焊接在该汇流电极上，藉此使相邻的太阳能电池之间形成电连接。

由于导电浆料的材料主要为银（Ag），其价格昂贵，而该汇流电极的导电浆料耗用量又大，因此如何改良该汇流电极以节省成本是一个重要的课题。但在改良汇流电极的结构的同时，也需要考虑该汇流电极与所述焊带之间的焊接结合力，避免在封装模组时焊带产生脱落的问题，进而降低制造良率与使用可靠性。

发明内容

因此，本发明之目的是在提供一种在节省导电浆料以降低生产成本的前提下，仍能保有后续焊接作业时的制造良率与使用可靠性的太阳能电池及其模组。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种太阳能电池，包含：一基板、一汇流电极、数个指状电极，以及数个第一延伸部。

该基板具有一受光之第一面。该汇流电极配置于该基板的该第一面上，并包括一第一电极部与一第二电极部。该数个指状电极配置于该基板的该第一面上并与该汇流电极连接，且该数个指状电极位于该汇流电极的外侧，而该数个指状电极的其中至少一个的长度大于该第一电极部与该第二电极部之间的距离。该数个第一延伸部配置于该基板的该第一面上并位于该第一电极部与该第二电极部之间，各该第一延伸部与该第一电极部连接，但不与该第二电极部连接。

本发明太阳能电池模组还包含：上下间隔的一第一板体与一第二板体、数个如前述且数组式排列于该第一板体与该第二板体之间的太阳能电池，以及一位于该第一板体与该第二板体之间且包覆在该数个太阳能电池的周围的封装胶。

本发明的有益效果在于：将该汇流电极分隔成宽度较窄的该第一电极部与该第二电极部，并在两者之间配置数个第一延伸部，藉此节省导电浆料的消耗并降低生产成本。此外，该数个第一延伸部可以增加焊接面积并提供更多的焊接支撑力，使本发明仍能保有后续焊接作业时的制造良率与使用可靠性。

附图说明

图1是本发明太阳能电池模组一第一较佳实施例之一未完整的俯视图；

图2是该第一较佳实施例的一局部剖视示意图；

图3是一俯视图，图中单独显示该第一较佳实施例的一太阳能电池；

图4是图3的局部放大图；

图5是本发明太阳能电池模组一第二较佳实施例的一太阳能电池的局部俯视图；

图6是本发明太阳能电池模组一第三较佳实施例的一太阳能电池的局部俯视图；

图7是本发明太阳能电池模组一第四较佳实施例的一太阳能电池的局部俯视图；及

图8是本发明太阳能电池模组一第五较佳实施例之一太阳能电池的局部俯视图。

组件标号说明

1   太阳能电池模块

11  第一板体

12  第二板体

13  太阳能电池

14  封装胶

2   基板

23  第一面

24  第二面

3   汇流电极

31  第一电极部

32  第二电极部

33  输出部

34      空孔单元

341     空孔

35      第一缺口单元

351     第一缺口

352     第二缺口

36      第二缺口单元

4       指状电极

5       第一延伸部

51      第一边缘

52      第二边缘

6       第二延伸部

61      第三边缘

62      第四边缘

71      第一方向

72      第二方向

d1、d2  宽度

d3      间距

d4      直径

d5~d7   距离

d8      宽度

d9、d10 距离

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图8所示。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的五个较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。在本发明被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。

参阅图1、2，本发明太阳能电池模组1的第一较佳实施例，包含一位于下方的第一板体11、一间隔地位于该第一板体11上方的第二板体12、数个数组式排列于该第一板体11与该第二板体12之间且彼此电连接的太阳能电池13，以及一位于该第一板体11与该第二板体12间且包覆在该数个太阳能电池13的周围的封装胶14。

在本实施例中，该第一板体11又称为背板（back sheet），该第二板体12位于光线入射的一侧，其可由透光材料制成，例如玻璃等。而该封装胶14的材料为乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA），但不限于此。由于该太阳能电池模组1的结构非本发明改良的重点，不再说明。

参阅图2、3、4，各该太阳能电池13包含一用于将光能转换成电能的基板2，以及配置于该基板2上的数个汇流电极3、数个指状电极4、数个第一延伸部5与数个第二延伸部6。其中，各该太阳能电池13也可以仅包含一个汇流电极3，一样能达成本发明改良的目的。

本实施例的基板2包括相反的一第一面23与一第二面24。在本实施例中，该第一面23即为该基板2的受光面，并供该数个汇流电极3、该数个指状电极4、该数个第一延伸部5与该数个第二延伸部6配置，而该第二面24即为该基板2的背面。

实际上，该基板2包括一基板本体、一形成于该基板本体的表面处并与该基板本体形成p-n接面的射极层，以及一抗反射层（例如SiNx）等膜层。但由于该基板2的具体结构，以及该基板2如何将光能转换成电能皆非本发明的改良重点，所以不再说明，图中也仅以单一层体简单示意。

本实施例的各该汇流电极3包括相互平行间隔且沿着一第一方向71长向延伸的一第一电极部31与一第二电极部32，以及两个分别连接于该第一电极部31的相反两端的输出部33。在本实施例中，各该第一电极部31与各该第二电极部32皆为矩形长条状，然而在实施上，各该第一电极部31与各该第二电极部32只要相互间隔即可，两者之间不以平行配置为必要。并且各该第一电极部31与各该第二电极部32也可以为弯弧状或波浪状的曲线，或者为其他的形状。此外，各该汇流电极3也可以将该两个输出部33的其中一个连接于该第一电极部31，而另一个连接于该第二电极部32，因此，各该汇流电极3的形态不限于本实施例之举例。

本实施例的指状电极4彼此相互平行且沿着一垂直于该第一方向71的第二方向72长向延伸，该数个指状电极4与该数个汇流电极3连接。在此定义各该汇流电极3的内侧是指各该汇流电极3的第一电极部31与第二电极部32之间的区域，而该数个指状电极4分别位于各该汇流电极3的外侧而非内侧，并且该数个指状电极4的长度都大于各该汇流电极3的第一电极部31与第二电极部32之间的距离。然而在实施上，只要其中一个指状电极4的长度大于前述距离即可。此外，该第一方向71与该第二方向72亦不以垂直为必要。

本实施例的各该第一延伸部5平行该第二方向72地长向延伸于各该汇流电极3的第一电极部31与第二电极部32之间，且每一汇流电极3中的各该第一延伸部5与该第一电极部31连接，但不与该第二电极部32连接。本实施例的各该指状电极4的长度都大于各该第一延伸部5的长度，但本发明实施上，只要其中一个指状电极4的长度大于各该第一延伸部5的长度即可。

本实施例的各该第二延伸部6亦平行该第二方向72地长向延伸于各该汇流电极3的第一电极部31与第二电极部32之间，且每一汇流电极3中的各该第二延伸部6与该第二电极部32连接，但不与该第一电极部31及各该第一延伸部5连接。此外，各该第二延伸部6与各该第一延伸部5沿着该第一方向71彼此交错排列。在实施上，该数个第二延伸部6只要其中一个与各该第二电极部32连接即可。

需要说明的是，本实施例的各该第二延伸部6与各该第一延伸部5皆为矩形长条状，并平行该第二方向72，然而在实施上，各该第二延伸部6与各该第一延伸部5的形状不限于此，亦可为弯曲状、波浪状、规则或不规则的几何形状等等。而各该第二延伸部6与各该第一延伸部5的排列方式也不限于本实施例之举例，该数个第二延伸部6也可以数个一组地与该数个第一延伸部5交错排列。而在该第一方向71上任两个相邻的指状电极4之间，可以配置数个第一延伸部5及/或数个第二延伸部6，也可以只配置一个第一延伸部5及/或一个第二延伸部6，在此不需限制。

具体而言，本实施例的各该第一电极部31与各该第二电极部32沿着该第二方向72所截取的宽度d1为0.15mm。各该第一延伸部5与各该第二延伸部6沿着该第一方向71所截取的宽度d2皆为0.3mm。各该第一延伸部5与各该第二延伸部6之间沿着该第一方向71的间距d3为0.2mm。

综上所述，相较于一般太阳能电池的汇流电极都是涂布整层的导电浆料的作法，本发明的汇流电极3的结构非整体实心而是局部镂空，也就是将各该汇流电极3分隔成彼此间隔且宽度较窄的该第一电极部31与该第二电极部32，并在两者之间配置该数个第一延伸部5与该数个第二延伸部6，藉此可消除各该汇流电极3与各该指状电极4在宽度上的差异。就发明人实验的结果，本实施例能降低38%的导电浆料消耗，进而能降低生产成本。

此外，该数个第一延伸部5与该数个第二延伸部6可以增加焊接面积并提供更强的焊接支撑力，因而有助于后续进行焊接作业时焊带与各该太阳能电池13的汇流电极3的结合性及焊接稳固性，使得在封装模组时焊带不易脱落。因此本实施例在节省导电浆料的消耗以降低生产成本的前提下，确实仍能保有后续焊接作业时的制造良率与使用可靠性。

参阅图5，本发明太阳能电池模组之第二较佳实施例大致与该第一较佳实施例相同，两者的差别在于：各该第一延伸部5包括一平行该第一方向71且连接该第一电极部31的第一边缘51，以及一相反于该第一边缘51且平行该第一方向71的第二边缘52，其中，该第一边缘51与该第二边缘52的长度不同。而各该第二延伸部6包括一平行该第一方向71且连接该第二电极部32的第三边缘61，以及一相反于该第三边缘61且平行该第一方向71的第四边缘62，其中，该第三边缘61与该第四边缘62的长度不同。

需要说明的是，各该第一延伸部5与各该第一电极部31可一体制作，两者之间不一定有界线存在。相同道理，在各该第二延伸部6与各该第二电极部32的连接处也不一定有界线。但为了方便说明，图中以虚线示意各该第一边缘51与各该第三边缘61。

在本实施例中，各该第一边缘51的长度皆小于各该第二边缘52，而各该第三边缘61的长度皆小于各该第四边缘62。需要说明的是，各该第一延伸部5邻近第一边缘51处的厚度、截面面积，乃至于截面造型，皆可与各该第一延伸部5的邻近第二边缘52处相同或不相同，在此不需特别限制。而各该第二延伸部6的第三边缘61与第四边缘62处的相关设计同样不需限制。

参阅图6，本发明太阳能电池模组的第三较佳实施例大致与该第二较佳实施例相同，两者的差别在于：各该第一边缘51的长度皆大于各该第二边缘52，而各该第三边缘61的长度皆大于各该第四边缘62。

参阅图7，本发明太阳能电池模组的第四较佳实施例大致与该第一较佳实施例相同，两者的差别在于：各该汇流电极3包括一第一电极部31、两个连接于该第一电极部31的相反两侧而图中仅显示其一的输出部33，以及数个沿着该第一方向71排列地配置于该第一电极部31上的空孔单元34。各该空孔单元34具有数个沿着该第二方向72排列的空孔341。

在本实施例中，各该空孔341的直径d4为0.2mm。每一个空孔单元34之中任两个相邻的空孔341的中心点距离d5为0.3mm。每一个空孔单元34之中位于外侧的空孔341与该第一电极部31的外缘的间隔距离d6为0.15mm，而任两个相邻的空孔单元34之相对应的两个空孔341沿着该第一方向71上的中心点距离d7为0.5mm。此外，各该空孔341的型态也可为由该第一电极部31内凹的结构，因此各该空孔341中的底部仍被电极浆料所填补而覆盖该基板2的第一面23，也就是说，各该空孔341不以贯穿该第一电极部31而露出该基板2的第一面23的结构为必要。若各该空孔341的直径d4为80～100μm时，即可达到上述此种填补效果。

然而在实施上，各该空孔单元34可以只具有一个空孔341，而该数个空孔341的形状、尺寸，乃至于排列、组合方式都不以本实施例所揭露的为限。此外，就发明人实验的结果，相较于一般太阳能电池，本实施例可以降低17%的导电浆料耗费。

参阅图8，本发明太阳能电池模组的第五较佳实施例大致上与该第四较佳实施例相同，两者的差别在于：本实施例的各该汇流电极3包括数个间隔地配置于该第一电极部31上的第一缺口单元35，以及数个分别与该数个第一缺口单元35交错地配置于该第一电极部31上的第二缺口单元36。

各该第一缺口单元35具有一由该第一电极部31的其中一侧沿着该第二方向72向内延伸凹陷的第一缺口351，以及两个由该第一电极部31的另一侧沿着该第二方向72向内延伸凹陷的第二缺口352。该两个第二缺口352分别位于该第一缺口351之相反两侧。而各该第二缺口单元36与各该第一缺口单元35结构相同但左右相反配置，即各该第二缺口单元36也具有一第一缺口351与两个第二缺口352。

在本实施例中，各该第一缺口351与各该第二缺口352沿着该第一方向71所截取的宽度d8皆为0.2mm。各该第一缺口单元35与各该第二缺口单元36之中，该第一缺口351的两个相反边缘沿着该第一方向71与邻近的该两个第二缺口352的边缘的距离d9皆为0.4mm。而各该第一缺口单元35的第二缺口352与各该第二缺口单元36的第二缺口352两者之相互邻近的边缘，沿着该第一方向71的距离d10皆为0.2381mm。

需要说明的是，在本实施例中，在该第一方向71上任两个相邻的指状电极4之间仅配置一个第一缺口单元35或一个第二缺口单元36，然而在实施上，也可以配置数个第一缺口单元35及/或数个第二缺口单元36。而该数个第二缺口单元36也可以数个一组地与该数个第一缺口单元35交错排列。此外，该数个第一缺口351与该数个第二缺口352的形状、尺寸，乃至于排列、组合方式都不以本实施例所揭示的为限。就发明人实验的结果，相较于一般太阳能电池，本实施例可以降低18%的导电浆料耗费。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种太阳能电池，其特征在于：该太阳能电池包括：

一基板，具有一受光的第一面；

一汇流电极，配置于该基板的该第一面上，该汇流电极包括一第一电极部与一第二电极部；

数个指状电极，配置于该基板的该第一面上并与该汇流电极连接，且该数个指状电极位于该汇流电极的外侧，而该数个指状电极的其中至少一个的长度大于该第一电极部与该第二电极部之间的距离；及

数个第一延伸部，配置于该基板的该第一面上并位于该第一电极部与该第二电极部之间，各该第一延伸部与该第一电极部连接，但不与该第二电极部连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：该太阳能电池还包含数个第二延伸部，该数个第二延伸部配置于该基板的该第一面上并位于该第一电极部与该第二电极部之间，且该数个第二延伸部不与该第一电极部连接。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于：该数个第二延伸部的其中至少一个与该第二电极部连接。

4.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于：该数个第一延伸部与该数个第二延伸部之间彼此交错排列。

5.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于：各该第一延伸部与各该第二延伸部之间彼此不相连接。

6.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于：各该第一延伸部包括一连接该第一电极部的第一边缘，以及一相反于该第一边缘的第二边缘，该第一边缘与该第二边缘的长度不同。

7.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于：各该第二延伸部包括一连接该第二电极部的第三边缘，以及一相反于该第三边缘的第四边缘，该第三边缘与该第四边缘的长度不同。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：该数个指状电极的其中至少一个的长度大于各该第一延伸部的长度。

9.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：该第一电极部与该第二电极部互相平行。

10.一种太阳能电池模组，包含：

上下间隔的一第一板体与一第二板体；

数个如权利要求1所述的太阳能电池，数组式排列于该第一板体与该第二板体之间；及

一封装胶，位于该第一板体与该第二板体之间，并包覆在该数个太阳能电池的周围。

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