CN103872150B - 太阳能电池及其模组 - Google Patents

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Abstract

一种太阳能电池及其模组，该电池包含：一具有至少一受光面的基板、一配置于该受光面上的汇流电极、及多个配置于该受光面上并连接该汇流电极的指状电极。该汇流电极包括多个沿一第一方向排列且呈圆环形的电极部，且相邻的电极部的局部部位重叠。通过所述圆环形的电极部为中央镂空设计，可减少汇流电极的导电浆料用量以降低生产成本。而且，相邻的电极部局部重叠，具有结构加强作用，可提供足够的焊接结合力，使后续要焊接在汇流电极上的焊带导线能稳固地焊接并附着，避免焊带导线脱落，使产品具有良好的可靠度。

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，特别是涉及一种太阳能电池及其模组。
背景技术
已知的硅晶太阳能电池主要包含：一用于将光能转换成电能的电池本体，以及用于传导电流的一正面电极与一背面电极。其中，该正面电极包括至少一呈长条形的汇流电极(busbarelectrode)及多个横向连接该汇流电极的指状电极(fingerbarelectrode)。该汇流电极与所述指状电极在制造上，可通过网版印刷方式将导电浆料涂布于该电池本体的受光面上，并经过烧结制程而固化成型。
但随着导电浆料的价格不断升高，尤其是导电性较佳的银浆的价格昂贵，加上传统电池的汇流电极呈连续的长条状，其导电浆料耗用量较大，造成电池的生产成本较高，因此，如何改良该汇流电极的结构以节省成本为一重要课题。另一方面，因为电池制造完成后，必须另外以焊带导线(ribbon)焊接于电池的汇流电极上，以将多个电池串接排列而构成电池模组。所以在改良汇流电极结构的同时，还需要考虑该汇流电极与所述焊带导线之间的焊接结合力，若焊带导线与汇流电极的焊接结合力不佳时，就容易在封装模组时或后续使用时产生焊带导线脱落的问题，进而影响产品可靠度。无论是一般的单面受光电池或是可双面受光的电池(bi-facialsolarcell)，其汇流电极都存有上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可节省生产成本且产品可靠度佳的太阳能电池及其模组。
本发明太阳能电池，包含：一个具有一个第一受光面的基板、一个配置于该第一受光面上的第一汇流电极、及多个配置于该第一受光面上并连接该第一汇流电极的第一指状电极。该第一汇流电极包括多个沿一个第一方向排列且呈圆环形的第一电极部，且相邻的第一电极部的局部部位重叠。
本发明所述的太阳能电池，每一个第一电极部连接所述第一指状电极中的至少一个。
本发明所述的太阳能电池，所述第一指状电极沿该第一方向而间隔排列，而且每一个第一指状电极沿一个垂直于该第一方向的第二方向延伸；于每一个第一电极部定义一个通过该第一电极的几何中心且沿该第二方向延伸的中心线，每一个第一电极部具有二个与该中心线相交且彼此间隔的连接点，所述第一指状电极连接所述第一电极部的连接点。
本发明所述的太阳能电池，所述第一指状电极沿该第一方向而间隔排列，而且每一个第一指状电极沿一个垂直于该第一方向的第二方向延伸；任两相邻的第一电极部共同形成二个彼此间隔的交会点，所述第一指状电极连接所述第一电极部的交会点。
本发明所述的太阳能电池，该基板还具有一个相反于该第一受光面的第二受光面，该太阳能电池还包含配置于该第二受光面上的一个第二汇流电极与多个第二指状电极，该第二汇流电极包括多个沿该第一方向排列且呈圆环形的第二电极部，且相邻的第二电极部的局部部位重叠，所述第二指状电极连接该第二汇流电极。
本发明太阳能电池模组，包含：相对设置的一个第一板材与一个第二板材、及一个位于该第一板材与该第二板材之间的封装材，而且，该太阳能电池模组还包含多个排列于该第一板材与该第二板材之间并且如上述的太阳能电池。该封装材包覆在所述太阳能电池的周围。
本发明的有益效果在于：通过所述圆环形的第一电极部的中央镂空设计，可减少第一汇流电极的导电浆料用量以降低生产成本。而且相邻的第一电极部局部重叠，具有结构加强作用，可提供足够的焊接结合力，使后续要焊接在第一汇流电极上的焊带导线能稳固地焊接并附着，避免焊带导线脱落，使产品具有良好的可靠度。
附图说明
图1是本发明太阳能电池模组的一第一较佳实施例的局部剖视示意图。
图2是该第一较佳实施例的一太阳能电池的剖视示意图。
图3是该第一较佳实施例的太阳能电池的俯视示意图。
图4是本发明太阳能电池模组的一第二较佳实施例的一太阳能电池的俯视示意图。
图5是本发明太阳能电池模组的一第三较佳实施例的一太阳能电池的剖视示意图。
图6是该第三较佳实施例的太阳能电池的仰视示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件以相同的编号来表示。
参阅图1、图2、图3，本发明太阳能电池模组的第一较佳实施例包含：上下相对设置的一第一板材1与一第二板材2、多个阵列式排列于该第一板材1与该第二板材2间的太阳能电池3、及至少一位于该第一板材1及该第二板材2间，并包覆在所述太阳能电池3周围的封装材4。
该第一板材1与该第二板材2在实施上没有特殊限制，可以使用玻璃或塑胶板材，而且位于电池受光面的一侧的板材必须为可透光。该封装材4的材质例如可透光的乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)，或其他可用于太阳能电池模组封装的相关材料。
所述太阳能电池3通过图未示出的焊带导线(ribbon)而形成电连接。所述太阳能电池3的结构都相同，以下仅以其中一个为例而进行说明。
该太阳能电池3包含：一基板31、至少一第一汇流电极32、多个第一指状电极33及一背电极34。
该基板31具有相反的一第一受光面311与一背面312，在该第一受光面311处的内侧还设有一射极层313，该射极层313上可设置一第一抗反射层314。其中，该基板31例如硅基板，且该基板31与该射极层313的其中一个为n型半导体，另一个为p型半导体，进而形成p-n接面。该第一抗反射层314的材料例如氮化硅，可用于降低光反射以提高入光量。由于该基板31、该射极层313与该第一抗反射层314非本发明的改良重点，所以不再说明。
本实施例的电池包含两个位于该第一受光面311上的第一汇流电极32，所述第一汇流电极32可穿过该第一抗反射层314而接触该第一受光面311。所述第一汇流电极32都包括多个沿一第一方向51排列且呈圆环形的第一电极部321，且所述第一汇流电极32沿一垂直该第一方向51的第二方向52而左右间隔排列。本实施例的每一第一汇流电极32中的相邻的第一电极部321的局部部位重叠。于每一第一电极部321定义一通过其几何中心(在本实施例相当于圆心)且沿该第二方向52延伸的中心线322，每一第一电极部321具有二个与该中心线322相交且沿该第二方向52而彼此间隔的连接点323。需要说明的是，本发明的第一汇流电极32的数量不限于两个，例如也可以为一个或三个。
所述第一指状电极33配置于该第一受光面311上并连接所述第一汇流电极32，所述第一指状电极33可穿过该第一抗反射层314而接触该第一受光面311。所述第一指状电极33沿该第一方向51而间隔排列，而且每一第一指状电极33沿该第二方向52延伸。所述第一指状电极33连接所述第一电极部321的连接点323，具体而言，本实施例的部分第一指状电极33连接于所述两第一汇流电极32之间，位于所述两第一汇流电极32之间的每一第一指状电极33同时连接两个左右设置的第一电极部321；另外有部分第一指状电极33位于该左侧的第一汇流电极32的左边，所述第一指状电极33分别连接该左侧第一汇流电极32中的每一第一电极部321的左边的连接点323；类似地，部分的第一指状电极33位于该右侧的第一汇流电极32的右边，所述第一指状电极33分别连接该右侧的第一汇流电极32中的每一第一电极部321的右边的连接点323。
因此，本实施例的每一第一电极部321都连接两个第一指状电极33，但实施时，每一第一电极部321或者部分的第一电极部321也可以只连接一个第一指状电极33。举例来说，本发明可以只设置一第一汇流电极32，该第一汇流电极32中的每一第一电极部321都可以只连接一个第一指状电极33。
该背电极34位于该基板31的该背面312上，并用于与第一汇流电极32及第一指状电极33配合输出电能，但由于该背电极34非本发明的改良重点，所以不再说明。
本发明通过每一第一汇流电极32包括所述多个圆环形的第一电极部321，取代已知的长条状且整体呈实心结构的汇流电极，由于圆环形的第一电极部321的中央镂空，进而可减少第一汇流电极32的导电浆料用量以降低生产成本。而且相邻的第一电极部321局部重叠，所述重叠部位具有结构加强作用，有助于提供足够的焊接结合力，使后续要焊接在第一汇流电极32上的焊带导线能稳固地焊接并附着。如此一来，本发明在降低生产成本的同时，还能兼顾焊接稳固性的需求，使焊接后的模组可通过后续的拉力测试，并能维持产品的可靠度。
参阅图4，本发明太阳能电池模组的第二较佳实施例与该第一较佳实施例的结构大致相同，不同的地方在于所述第一指状电极33与第一汇流电极32的连接部位。
由于每一第一汇流电极32中相邻的第一电极部321局部重叠，因此每一第一汇流电极32中的任两相邻的第一电极部321共同形成二个沿该第二方向52而彼此间隔的交会点324。本实施例的第一指状电极33连接所述第一电极部321的交会点324。
本实施例同样通过所述圆环形且局部重叠的第一电极部321设计，达到与该第一较佳实施例相同的功效，在此不再说明。
以上两个实施例的电池皆为单面受光电池，但本发明的电极结构也可以应用于双面受光电池(bi-facialsolarcell)，接着通过以下实施例来说明。
参阅图5、图6，本发明太阳能电池模组的第三较佳实施例的结构大致上与该第一较佳实施例相同，以下主要说明不同的地方。本实施例的太阳能电池3为双面受光电池，并包含：一基板31、至少一第一汇流电极32、多个第一指状电极33、至少一第二汇流电极35及多个第二指状电极36。
该基板31具有相反的一第一受光面311与一第二受光面315，在该第一受光面311处的内侧还设有一射极层313，该射极层313上可设置一第一抗反射层314。而该第二受光面315处的内侧设有一电场层316，该电场层316上可设置一第二抗反射层317。其中，该基板31例如硅基板，且该基板31与该射极层313的其中一个为n型半导体，另一个为p型半导体，进而形成p-n接面。该电场层316的导电性与该基板31相同，且该电场层316的载子浓度大于该基板31的载子浓度，其功能在于提升载子收集效率。
本实施例的第一汇流电极32与第一指状电极33的形状与配置方式皆与该第一较佳实施例相同，在此不再说明。本实施例的第二汇流电极35与第二指状电极36皆穿过该第二抗反射层317而位于该第二受光面315上，第二汇流电极35与第二指状电极36的形状与配置方式可以相同于所述第一汇流电极32与第一指状电极33，因此每一第二汇流电极35包括多个沿该第一方向51排列且呈圆环形的第二电极部351，且相邻的第二电极部351的局部部位重叠。
当然，所述第二汇流电极35与第二指状电极36的形状与配置方式也可以相同于第二较佳实施例中的第一汇流电极32与第一指状电极33的设计(如图4)。
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，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 (6)

1.一种太阳能电池，包含：一个具有一个第一受光面的基板、一个配置于该第一受光面上的第一汇流电极、及多个配置于该第一受光面上并连接该第一汇流电极的第一指状电极，其特征在于：该第一汇流电极包括多个沿一个第一方向排列且呈圆环形的第一电极部，且相邻的第一电极部的局部部位重叠。
2.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：每一个第一电极部连接所述第一指状电极中的至少一个。
3.如权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于：所述第一指状电极沿该第一方向而间隔排列，而且每一个第一指状电极沿一个垂直于该第一方向的第二方向延伸；于每一个第一电极部定义一个通过该第一电极部的几何中心且沿该第二方向延伸的中心线，每一个第一电极部具有二个与该中心线相交且彼此间隔的连接点，所述第一指状电极连接所述第一电极部的连接点。
4.如权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于：所述第一指状电极沿该第一方向而间隔排列，而且每一个第一指状电极沿一个垂直于该第一方向的第二方向延伸；任两相邻的第一电极部共同形成二个彼此间隔的交会点，所述第一指状电极连接所述第一电极部的交会点。
5.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：该基板还具有一个相反于该第一受光面的第二受光面，该太阳能电池还包含配置于该第二受光面上的一个第二汇流电极与多个第二指状电极，该第二汇流电极包括多个沿该第一方向排列且呈圆环形的第二电极部，且相邻的第二电极部的局部部位重叠，所述第二指状电极连接该第二汇流电极。
6.一种太阳能电池模组，包含：相对设置的一个第一板材与一个第二板材、及一个位于该第一板材与该第二板材之间的封装材，其特征在于：该太阳能电池模组还包含多个排列于该第一板材与该第二板材之间并且如权利要求1至5中任一权利要求所述的太阳能电池，该封装材包覆在所述太阳能电池的周围。
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