CN103794663B - 太阳能电池前电极结构 - Google Patents

太阳能电池前电极结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种太阳能电池前电极结构，包括设置在太阳能电池上的多条副栅和多条用于焊接焊带的主栅，主栅和副栅相垂直，所述的每条主栅由多个圆形正电极组成，每个圆形正电极设置在相应的副栅上，并与该副栅为一体式结构，相邻的圆形正电极之间留有间隔距离，所述的圆形正电极的数量≥15个。本发明能够在不降低电池封装损失及不降低可靠性的前提下，减少焊带焊接的电极焊点，降低电极耗材量，有效下降电池的成本。

Description

太阳能电池前电极结构
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池前电极结构，属于太阳能技术领域。
背景技术
目前，太阳电池的电极材料，即副栅及主栅，目前的主要成分是Ag，Ag是光伏行业昂贵且耗量巨大的材料。为节约成本，在影响性能的前提下，降低Ag的耗量至关重要。
现有技术的太阳电池前电极通常为与副栅1垂直的连续主栅2设计，如图1所示。电池中产生的电流一般从电池的内部5垂直地流向电池的表面6，然后横向地通过顶部掺杂层，最后在顶部表面的接触被收集到副栅1上，电流沿副栅1到达主栅2，而电流通过主栅2垂直传输到最近的焊带4上，整个过程中，电子沿着最小压降的方向传输，电流示意图见图2，但是这样的结构，其制作主栅的耗材量非常大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种太阳能电池前电极结构，它能够在不降低电池封装损失及不降低可靠性的前提下，减少焊带焊接的电极焊点，降低电极耗材量，有效下降电池的成本。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种太阳能电池前电极结构，包括设置在太阳能电池上的多条副栅和多条用于焊接焊带的主栅，主栅和副栅相垂直，所述的每条主栅由多个圆形正电极组成，每个圆形正电极设置在相应的副栅上，并与该副栅为一体式结构，相邻的圆形正电极之间留有间隔距离，所述的圆形正电极的数量≥15个。
进一步为了有效释放焊接及实际使用时焊点周围的应力，所述的圆形正电极与相应的副栅的连接处为圆滑过渡状。
进一步提供了一种圆形正电极的位置布置形式从而形成本发明的主栅结构，所述的形成一条主栅的多个圆形正电极呈在多个副栅上的连续布置状。
进一步提供了另一种圆形正电极的位置布置形式从而形成本发明的主栅结构，所述的形成一条主栅的多个圆形正电极呈在副栅上的间隔布置状。
采用了上述技术方案后，因为当焊带与主栅的焊点（即为圆形正电极处）在15个以上时，其主栅引起的串联电阻的增加可以忽略不计，所以本发明保证了焊带与主栅的焊点（即为圆形正电极处）在15个以上，同时又通过设置圆形正电极形成主栅，从而降低主栅的电极耗材量，有效下降电池的成本。
附图说明
图1为现有技术的太阳能电池的正视图；
图2为现有技术的电流流动方向示意图；
图3为串联电阻的增加与单个主栅焊带的关系示意图；
图4为不同焊点数量对应的电池串联电阻分布图；
图5为本发明的太阳能电池前电极结构的第一种结构的结构示意图；
图6为本发明的太阳能电池的电流流动方向示意图；
图7为本发明的太阳能电池前电极结构的第二种结构的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
如图5、6所示，一种太阳能电池前电极结构，包括设置在太阳能电池上的多条副栅1和多条用于焊接焊带4的主栅，主栅和副栅1相垂直，每条主栅由多个圆形正电极3组成，每个圆形正电极3分别设置在相应的副栅1上，并与该副栅1为一体式结构，相邻的圆形正电极3之间留有间隔距离，圆形正电极3的数量≥15个。圆形正电极3的直径与一般电池主栅2的宽度一致。圆形正电极3位于每个副栅1中一般主栅的位置，但相互之间保持独立，圆形正电极3用于焊接电池时与焊带4的互联，作为焊点。
为了有效释放焊接及实际使用时焊点周围的应力，圆形正电极3与相应的副栅1的连接处为圆滑过渡状。
形成一条主栅的多个圆形正电极3呈在多个副栅1上的连续布置状。
实施例二
本实施例二与实施例一基本相同，不同的是：如图7所示，形成一条主栅的多个圆形正电极3呈在副栅1上的间隔布置状。从正面看，单根主栅上，圆形正电极3的数量低于副栅1的数量，相邻的圆形正电极3之间的副栅1为一根宽度一致的完整的副栅1。
本发明的工作原理如下：
如图3所示为电池单个主栅上的焊点数量与焊接后增加的串联电阻关系，当焊点数在2~5之间时，当焊点数增加，串联电阻急速下降；当焊点数高于6个之后，随着焊点数增加串联电阻下降趋于平稳；当焊点数大于等于15后，随着焊点数增加串联电阻的增加可以忽略不计。电池串联电阻由副栅电阻、主栅电阻、前电极与电池的欧姆接触电阻、背电极与电池的欧姆接触电阻、发射极电阻和体电阻构成。当焊点数量从2个变为15个时，电池串联电阻的组成部分分析图如图4。串联电阻的组分中，除主栅电阻外，其他组分的绝对值均没有变化。可以看出，在焊点具有多个（大于等于15个）时，主栅应为降低电极材料耗量的重点。本发明基于电流的搜集及影响电阻的原理，有效通过节约主栅的电极材料耗量，实现电池成本的下降。
如图6所示，电池中产生的电流从电池的内部5垂直地流向电池的表面6，然后横向地通过顶部掺杂层，最后在顶部表面的接触被收集到副栅1上，电流沿副栅1到达圆形正电极3，而电流通过圆形正电极3垂直传输到最近位置的焊带4上，整个过程中，电子沿着最小压降的方向传输。其中圆形正电极3与副栅1具有圆滑过渡，有效释放了焊接应力。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种太阳能电池前电极结构，包括设置在太阳能电池上的多条副栅（1）和多条用于焊接焊带（4）的主栅，主栅和副栅（1）相垂直，其特征在于：每条主栅由多个圆形正电极（3）组成，每个圆形正电极（3）分别设置在相应的副栅（1）上，并与该副栅（1）为一体式结构，相邻的圆形正电极（3）之间留有间隔距离，单个主栅上的圆形正电极（3）的数量≥15个。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池前电极结构，其特征在于：所述的圆形正电极（3）与相应的副栅（1）的连接处为圆滑过渡状。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池前电极结构，其特征在于：形成一条主栅的多个圆形正电极（3）呈在多个副栅（1）上的连续布置状。
4.根据权利要求1或2所述的太阳能电池前电极结构，其特征在于：形成一条主栅的多个圆形正电极（3）呈在副栅（1）上的间隔布置状。
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