CN104934489A - 一种太阳能电池结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能电池结构，包括正面设置有正面电极和背面设置有背电极和背电场结构的太阳能电池片，所述正面电极包括主栅线、与所述主栅线垂直的多条副栅线和与所述主栅线平行的多条细栅线，所述主栅线位于所述太阳能电池片的上边缘；所述背电极位于所述太阳能电池片的下边缘，且与所述主栅线平行；所述背电场结构的区域与所述背电极的区域部分重叠，相邻所述太阳能电池片的主栅线与背电极层叠。采用所述太阳能电池结构制作的组件，由于相邻所述太阳能电池片的主栅线与背电极层叠，存在重叠区域，免去了使用焊带连接正面与背面，减少了焊带的使用量，减少了遮光面积，提高了组件的光吸收效率，提升了组件功率。
Description
技术领域
本发明属于太阳电池技术领域，具体涉及一种太阳能电池结构。
背景技术
太阳电池是一种基于光伏效应直接将光能转化为电能的器件。常规结构晶硅太阳能电池的制作流程包括制绒、扩散、背面刻蚀、氮化硅沉积、丝网印刷、烧结。常规晶硅太阳能电池一般采用1条以上主栅在电池片表面居中设置，副栅线与主栅垂直居中均匀分布，背电极的位置与正电极主栅一致，使焊带的应力破坏减小到最小。在目前的组件生产中，必须使用焊带将电池片的正面与相邻电池片的背面连接，组成串联电路。这样的设计有以下几个特点：
1、电池片制成组件必须使用焊带焊接，焊接的应力会造成电池片碎片；
2、焊接的温度会破坏电池片的PN结；
3、焊带的遮光面积较大，而由此造成的功率损失在3％～4％；
4、此种结构的太阳能电池形成组件时电池与电池直接必须保持一定的缝隙，用以焊带的弯曲，此距离过小则会造成破片率上升。
发明内容
本发明提供了一种太阳能电池结构，免去了使用焊带连接正面与背面，减少了焊带的使用量，减少了遮光面积，提高了组件的光吸收效率，提升了组件功率。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种太阳能电池结构，包括太阳能电池片，所述太阳能电池片的正面设置有正面电极，所述太阳能电池片的背面设置有背电极和背电场结构，其中，所述正面电极包括主栅线、与所述主栅线垂直的多条副栅线和与所述主栅线平行的多条细栅线，所述主栅线位于所述太阳能电池片的上边缘；所述背电极位于所述太阳能电池片的下边缘，且与所述主栅线平行；所述背电场结构的区域与所述背电极的区域部分重叠，相邻所述太阳能电池片的主栅线与背电极层叠。
优选的，所述主栅线为镂空的主栅线。
优选的，所述主栅线的数量为多条。
优选的，所述副栅线的宽度在上边缘的宽度是在下边缘的宽度的1-20倍。
优选的，所述副栅线的宽度从下边缘到上边缘逐渐变宽。
优选的，所述副栅线的宽度从下边缘到上边缘由60μm渐变为120μm。
优选的，多条所述细栅线等距设置。
优选的，所述细栅线的数量为六条，多条所述细栅线的宽度从与所述主栅线的间距由近及远成等差数列依次递减，距离所述主栅线最近的所述细栅线的宽度为110μm，距离所述主栅线最远的所述细栅线的宽度为60μm。
优选的，所述正面电极的顶角设置处有倒角。
优选的，所述背电极的上边缘具有锯齿状结构。
本发明实施例所提供的所述太阳能电池结构与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明实施例所提供的所述太阳能电池结构，包括太阳能电池片，所述太阳能电池片的正面设置有正面电极，所述太阳能电池片的背面设置有背电极和背电场结构，其中，所述正面电极包括主栅线、与所述主栅线垂直的多条副栅线和与所述主栅线平行的多条细栅线，所述主栅线位于所述太阳能电池片的上边缘；所述背电极位于所述太阳能电池片的下边缘，且与所述主栅线平行；所述背电场结构的区域与所述背电极的区域部分重叠，相邻所述太阳能电池片的主栅线与背电极层叠。
所述太阳能电池结构在制作组件的过程中使正电极的主栅与背电极直接接触层叠，从而免去了使用焊带连接正面与背面，减少了焊带的使用量，减少了遮光面积，提升了组件功率；相邻所述太阳能电池片之间存在一部分重叠区域，提高了组件的吸收阳光的面积比例，也即提高了阳光的吸收效率，提高了组件功率。
综上所述，所述太阳能电池结构由于正电极的主栅与背电极直接接触层叠，减少了焊带的使用量，提升组件了功率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的太阳能电池结构的一种具体实施方式的正面示意图；
图2为本发明实施例所提供的太阳能电池结构的一种具体实施方式的正面局部放大示意图；
图3为本发明实施例所提供的太阳能电池结构的一种具体实施方式的背面示意图。
具体实施方式
正如背景技术部分所述，现有技术中的组件生产中，必须使用焊带将电池片的正面与相邻电池片的背面连接，组成串联电路。这样的设计有以下几个特点：电池片制成组件必须使用焊带焊接，焊接的应力会造成电池片碎片；焊接的温度会破坏电池片的PN结；焊带的遮光面积较大，而由此造成的功率损失在3％～4％；此种结构的太阳能电池形成组件时电池与电池直接必须保持一定的缝隙，用以焊带的弯曲，此距离过小则会造成破片率上升。
基于此，本发明实施例提供了一种所述太阳能电池结构，包括太阳能电池片，所述太阳能电池片的正面设置有正面电极，所述太阳能电池片的背面设置有背电极和背电场结构，其中，所述正面电极包括主栅线、与所述主栅线垂直的多条副栅线和与所述主栅线平行的多条细栅线，所述主栅线位于所述太阳能电池片的上边缘；所述背电极位于所述太阳能电池片的下边缘，且与所述主栅线平行；所述背电场结构的区域与所述背电极的区域部分重叠，相邻所述太阳能电池片的主栅线与背电极层叠。
综上所述，所述太阳能电池结构在制作组件的过程中使正电极的主栅与背电极直接接触层叠，从而免去了使用焊带连接正面与背面，减少了焊带的使用量，减少了遮光面积，提升了组件功率；相邻所述太阳能电池片之间存在一部分重叠区域，提高了组件的吸收阳光的面积比例，也即提高了阳光的吸收效率，提高了组件功率。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参考图1、图2和图3，图1为本发明实施例所提供的太阳能电池片的一种具体实施方式的正面示意图；图2为本发明实施例所提供的太阳能电池结构的一种具体实施方式的正面局部放大示意图；图3为本发明实施例所提供的太阳能电池结构的一种具体实施方式的背面示意图。
在一种具体方式中，所述太阳能电池结构，包括太阳能电池片，所述太阳能电池片的正面设置有正面电极，所述太阳能电池片的背面设置有背电极30和背电场结构，其中，所述正面电极包括主栅线10、与所述主栅线10垂直的多条副栅线20和与所述主栅线10平行的多条细栅线，所述主栅线10位于所述太阳能电池片的上边缘；所述背电极30位于所述太阳能电池片的下边缘，且与所述主栅线10平行；所述背电场结构的区域与所述背电极30的区域部分重叠，相邻所述太阳能电池片的主栅线10与背电极30层叠。
在具体的实施例中，所述主栅线10的宽度W1为0.5mm～5mm，长度L1为所述太阳能电池片的长度减去1mm～6mm。在与所述主栅线10垂直的方向上设置有50根～200根的所述副栅线20，所述副栅线20接触所述主栅线10的部分有长度L2为0.5mm～10mm的连接区。在与所述主栅线10平行的方向上设置有0～25根所述细栅线，所述主栅线10、所述副栅线20以及所述细栅线可以采用不同的材料分开制作，也可以采用相同的材料。所述细栅线只是其宽度较所述主栅线10的宽度较小，通过的最大电流小于所述主栅线10通过的最大电流。所述背电极30在所述太阳能电池片的下边缘，宽度W3与所述正面电极的主栅线10的宽度相近，长度L3为所述太阳能电池片的长度减0.5mm～5mm的背电极30。所述背电场结构的其宽度W4为硅片长度减0.5mm～5mm并与背电极30有一定的重叠区域，其长度L4为硅片长度减0.5mm～5mm，在上边缘顶角处设置有倒角或不设置。所述背电场结构长度为151mm，宽度为154mm。
需要说明的是，所述主栅线10的长度、所述背电极30的长度以及所述背电场结构的长度都是0.5mm～5mm，但是它们的长度可以相等，也可以不相等，本发明不做具体限定。
优选的，所述主栅线10为镂空的主栅线10。在不减少所述主栅线10的正常工作下(所述的正常工作是指结构强度、通电流能力)，所述主栅线10为镂空的主栅线10，既可以减少主栅线10的材料使用量，降低成本，同时由于镂空，增大了所述太阳能电池片的吸收阳光的面积，提高了组件的功率。
当然，所述主栅线10的数量也可以为多条。所述主栅线10的数量越多时，所述太阳能电池片通过的最大电流增大，减少所述太阳能电池片的不同区域的电流不会严重失衡的可能性，避免造成有些区域通过的电流过大，温度过高，烧毁所述太阳能电池片，提高了运行的可靠性。需要说明的是，本发明对所述主栅线10的数量不做具体限定，如果所述主栅线10镂空，设计时可以适当的增加所述主栅线10的数量。
所述副栅线20的宽度在上边缘的宽度是在下边缘的宽度的1-20倍。所述副栅线20的宽度可以与所述主栅线10的宽度相同，也可以不同。由于所述副栅线20越靠近所述主栅线10时，由于电流的汇集，通过所述副栅线20的电流越大。因此，一般将所述副栅线20的宽度在上边缘的宽度是在下边缘的宽度的1-20倍，所述太阳能电池片的面积越大，宽度越长，倍数越大。而副栅线20的宽度变小，可以增大所述太阳能电池片的吸光面积，提高光能利用效率，提高制作成的组件的功率。
所述副栅线20的宽度从下边缘到上边缘逐渐变宽。所述副栅线20的宽度从下边缘到上边缘逐渐变宽，使得在制作时，连续制作，工艺变得简单。
在上述实施例的基础上，在本发明的一种具体实施方式中，所述副栅线20的宽度从下边缘到上边缘由60μm渐变为120μm。由于一般生产的太阳能电池片的规格是确定的，长度和宽度都是确定的。所述副栅线20的宽度从下边缘到上边缘由60μm渐变为120μm，既保证了所述副栅线20的通过电流的能力和强度，又不增加工艺难度。需要说明的是，上述尺寸只是一个具体的实施例，是一个常用的经验尺寸，在本发明中，在不降低通过电流的能力，不增加工艺难度的情况下，所述副栅线20的宽度还可以是其它的尺寸，本发明对此不作具体限定。
而对于所述细栅线，一般将多条所述细栅线等距设置。所述细栅线等距设置，在进行所述细栅线的设置时，工艺参数的调节变得简单。
在上述实施例的基础上，在本发明的一种具体实施方式中，所述细栅线的数量为六条，多条所述细栅线的宽度从与所述主栅线10的间距由近及远成等差数列依次递减，距离所述主栅线10最近的所述细栅线的宽度为110μm，距离所述主栅线10最远的所述细栅线的宽度为60μm。所述细栅线的宽度与所述主栅线10的距离越大，宽度越小。电流距离所述主栅线10由远及近，电流汇集，通过所述细栅线的电流也相应的由小变大，所述细栅线的宽度逐渐变长。反之，从多条所述细栅线的宽度从与所述主栅线10的间距由近及远成等差数列依次递减，距离所述主栅线10最近的所述细栅线的宽度为110μm，距离所述主栅线10最远的所述细栅线的宽度为60μm。所述细栅线的宽度成等差数列，工艺参数的设置变得非常简单。需要说明的是，本发明对所述细栅线的数量，以及所述细栅线的宽度不做具体限定。
所述正面电极的顶角设置处有倒角。在所述正面电极的顶角处设置有倒角，方便安装或维修时快速放置或取下所述太阳能电池片。一般情况下，所述正面电极的顶角设置的倒角为1mm45°的倒角，所述背电极30以及所述背电场结构也会设置1mm45°的倒角。需要说明的是，本发明对所述倒角不做具体限定。
在上述实施例的基础上，在本发明的一种具体实施方式中，所述背电极30的上边缘具有锯齿状结构。由于所述背电极30通过的电流较大，温度较高。所述背电极30表面被设计成锯齿状，使背电极30被背电场覆盖的部分分散为一个个的小个体(背电极30本身是一个整体)，并且在背电极30上靠近背电极30边缘的地方设计了一些降低应力的小孔，目的是将背电场的膨胀系数对背电极30的影响降到最低限度，从而避免了因为背电场与背电极30的膨胀系数不同而产生的龟裂现象，提高了所述太阳能电池片的可靠性和合格率。
综上所述，所述太阳能电池结构在制作组件的过程中使正电极的主栅与背电极直接接触层叠，从而免去了使用焊带连接正面与背面，减少了焊带的使用量，减少了遮光面积，提升了组件功率；相邻所述太阳能电池片之间存在一部分重叠区域，提高了组件的吸收阳光的面积比例，也即提高了阳光的吸收效率，提高了组件功率。
以上对本发明所提供的太阳能电池结构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种太阳能电池结构，其特征在于，包括太阳能电池片，所述太阳能电池片的正面设置有正面电极，所述太阳能电池片的背面设置有背电极和背电场结构，其中，所述正面电极包括主栅线、与所述主栅线垂直的多条副栅线和与所述主栅线平行的多条细栅线，所述主栅线位于所述太阳能电池片的上边缘；所述背电极位于所述太阳能电池片的下边缘，且与所述主栅线平行；所述背电场结构的区域与所述背电极的区域部分重叠，相邻所述太阳能电池片的主栅线与背电极层叠。
2.如权利要求1所述的太阳能电池结构，其特征在于，所述主栅线为镂空的主栅线。
3.如权利要求2所述的太阳能电池结构，其特征在于，所述主栅线的数量为多条。
4.如权利要求1所述的太阳能电池结构，其特征在于，所述副栅线的宽度在上边缘的宽度是在下边缘的宽度的1-20倍。
5.如权利要求4所述的太阳能电池结构，其特征在于，所述副栅线的宽度从下边缘到上边缘逐渐变宽。
6.如权利要求5所述的太阳能电池结构，其特征在于，所述副栅线的宽度从下边缘到上边缘由60μm渐变为120μm。
7.如权利要求1所述的太阳能电池结构，其特征在于，多条所述细栅线等距设置。
8.如权利要求7所述的太阳能电池结构，其特征在于，所述细栅线的数量为六条，多条所述细栅线的宽度从与所述主栅线的间距由近及远成等差数列依次递减，距离所述主栅线最近的所述细栅线的宽度为110μm，距离所述主栅线最远的所述细栅线的宽度为60μm。
9.如权利要求1-8任一项所述的太阳能电池结构，其特征在于，所述正面电极的顶角处设置有倒角。
10.如权利要求9所述的太阳能电池结构，其特征在于，所述背电极的上边缘具有锯齿状结构。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Application publication date: 20150923 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |