CN105047733A - 一种多主栅太阳能电池的背面电极结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多主栅太阳能电池的背面电极结构，包括背电场和复数列背电极列，背电场和背电极列电连接；所述背电极列由复数个背电极纵向排列构成；在电池背电场上相对于各个背电极列的位置设有凹槽，所述凹槽贯穿并连通其上的各个背电极，使焊带与背电极接触；凹槽的数量与背电极列的数量相同，且凹槽的两端延伸出电池片的边缘之外。本发明通过在电池背面相对于各个背电极列的位置设有凹槽，使焊带与点状电极接触，不仅大大方便了焊接，而且可以完全避免出现焊带架空的情况。

Description

一种多主栅太阳能电池的背面电极结构
技术领域
本发明涉及一种多主栅太阳能电池的背面电极结构，属于太阳能电池技术领域。
背景技术
常规的化石燃料日益消耗殆尽，在现有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。太阳能发电装置又称为太阳能电池或光伏电池，可以将太阳能直接转换成电能，其发电原理是基于半导体PN结的光生伏特效应。
目前常规量产为3~4条主栅线（busbar）太阳能电池，busbar的作用主要用来进行组件的焊接。然而，随着技术的发展，出现了多条主栅线(一般是8~20条主栅线)的正面电极结构，这种结构可以使副栅电流的传输长度更加的短，使副栅上的电阻功率损失更加的小。针对上述具有多条主栅线正面电极结构的太阳能电池，其对应的背面电极结构中背电极列的数量及位置需要和正面电极的主栅线列的数量及位置一一对应。然而，由于背电极列的数量增大，如果要保持银浆耗量不增大，每个背极的面积都要变小；这便导致组件在焊接时也要采用更细的焊带，这就增加了焊接对准的难度。
另一方面，对于多主栅太阳能电池而言，焊带变细之后，特别是采用圆形焊带焊接时，焊带与电极接触的涂锡较少，而锡融化后会沿着整个背极长度方向向两侧铺展，导致单位长度上的焊锡的铺展量会减少，造成焊接拉力不足，最终影响焊接的可靠性。此外，由于背场铝与背银烧结后有高度差（一般的，背铝厚30微米，背银厚5微米，高度差为25微米），在使用圆形焊带焊接时，会出现接触面小、焊接困难等问题，甚至焊带架空的情况。
因此，如何合理设计多主栅电池的背面电极结构，以同时满足浆料耗量、焊接对准以及焊接拉力的需求，成为了本领域急需解决的技术难题之一。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种多主栅太阳能电池的背面电极结构。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种多主栅太阳能电池的背面电极结构，包括背电场和复数列背电极列，背电场和背电极列电连接；所述背电极列由复数个背电极纵向排列构成；
在电池背电场上相对于各个背电极列的位置设有凹槽，所述凹槽贯穿并连通其上的各个背电极，使焊带与背电极接触；
凹槽的数量与背电极列的数量相同，且凹槽的两端延伸出电池片的边缘之外。
本发明中背电极是指背电场覆盖之后露出背场的电极区域。
上述技术方案中，所述背电极列由复数个重复单元纵向排列构成；所述重复单元由至少2个纵向间隔排列的点状电极构成；所述重复单元的长度大于等于3mm，其宽度为1~1.5mm；所述背电极的总面积占电池面积的1~5%。
上述技术方案中，所述凹槽的宽度小于点状电极的宽度。
上文中，所述点状电极的结构是为了提高了焊接的可靠性，在焊带与电极焊接时，锡融化后会充分留在点状电极上，铺满整个点状电极，接触面积大，从而增大了焊接拉力。
所述凹槽的作用是使焊带能接触到凹槽底部的点状电极，避免出现焊带架空的情况，并增大焊带与点状电极的接触面，便于焊接。凹槽的宽度为200~500微米。
所述点状电极的形状为方形、圆形、椭圆形或三角形。当然，所述点状电极也可以是多边形，或以上其他形状的组合。
上述技术方案中，所述背电极列的数量为8~30列。
优选的，所述重复单元包括至少3个纵向间隔排列的点状电极，且上下两端的点状电极的面积大于中间的点状电极的面积。
两端两个大的点状电极用来保证焊接拉力，中间的点状电极拉力较小，主要起到架桥的作用。
上述技术方案中，背电极列的数量及位置和正面电极的主栅线列的数量及位置一一对应。
上述技术方案中，所述凹槽的总面积占电池面积的1~5%。一般而言，凹槽的总面积应当小于普通4主栅背极的面积。
上述技术方案中，所述凹槽的两端设有展宽区域。
所述展宽区域类似喇叭口结构，其目的是便于焊带置于凹槽内，其形状可以为弓形、三角形或多边形。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1、本发明开发了一种新的太阳能电池的背面电极结构，通过在电池背面相对于各个背电极列的位置设有凹槽，使焊带与点状电极接触，增大了焊带与点状电极的接触面，不仅大大方便了焊接，而且可以完全避免出现焊带架空的情况；此外，凹槽还可以卡住焊带，降低焊带焊接后的高度；
2、本发明通过将背电极列中的重复单元设计成多个纵向间隔排列的点状电极的结构，在焊带与电极焊接时，锡融化后会充分留在点状电极上，铺满整个点状电极，接触面积大，从而增大了焊接拉力，提高了焊接的可靠性；
3、本发明的背面电极结构限定了背电极的总面积，可以满足浆料耗量较低的要求，并同时兼顾焊接对准以及焊接拉力等方面的需求，取得了显著的效果；同时背场的不连续结构，还可以避免烧结后电池弯曲的现象；
4、本发明的结构简单，易于实现，适于推广应用。
附图说明
图1为本发明实施例一中未覆盖背场的背电极列的结构示意图。
图2为图1的A部放大图。
图3为本发明实施例一中覆盖背场的背面电极的结构示意图。
图4为图3的B部放大图。
图5为本发明实施例二中未覆盖背场的背电极列的结构示意图。
图6为图5的C部放大图。
图7为本发明实施例二中覆盖背场的背面电极的结构示意图。
图8为图7的D部放大图。
其中：1、重复单元；2、点状电极；3、凹槽；4、展宽区域。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步描述。
实施例一
参见图1~4所示，一种多主栅太阳能电池的背面电极结构，包括9列背电极列，所述背电极列由8个重复单元1纵向排列构成；
所述重复单元1包括4个纵向间隔排列的点状电极2；
所述重复单元的长度为10mm，其宽度为1.4mm；所述背电极的总面积占电池面积的1.3%；
在电池背面相对于各个背电极列的位置设有凹槽3，所述凹槽贯穿并连通其上的各个点状电极，使焊带与点状电极接触；
凹槽的数量与背电极列的数量相同，且凹槽的两端延伸出电池片的边缘之外。所述凹槽的两端设有展宽区域4。
所述凹槽的总面积占电池面积的3.5%。
所述点状电极的形状为长方形。且4个点状电极的尺寸大小相同。
实施例二
参见图5~8所示，一种多主栅太阳能电池的背面电极结构，包括9列背电极列，所述背电极列由8个重复单元1纵向排列构成；
所述重复单元1包括4个纵向间隔排列的点状电极2；
所述重复单元的长度为10mm，其宽度为1.4mm；所述背电极的总面积占电池面积的1.3%；
在电池背面相对于各个背电极列的位置设有凹槽3，所述凹槽贯穿并连通其上的各个点状电极，使焊带与点状电极接触；
凹槽的数量与背电极列的数量相同，且凹槽的两端延伸出电池片的边缘之外。所述凹槽的两端设有展宽区域4。
所述凹槽的总面积占电池面积的3.5%。
所述点状电极的形状为长方形。且上下两端的点状电极的面积大于中间的点状电极的面积。

Claims (9)

1.一种多主栅太阳能电池的背面电极结构，包括背电场和复数列背电极列，背电场和背电极列电连接；
所述背电极列由复数个背电极纵向排列构成；其特征在于：
在电池背电场上相对于各个背电极列的位置设有凹槽(3)，所述凹槽贯穿并连通其上的各个背电极，使焊带与背电极接触；
凹槽的数量与背电极列的数量相同，且凹槽的两端延伸出电池片的边缘之外。
2.根据权利要求1所述的多主栅太阳能电池的背面电极结构，其特征在于：所述背电极列的数量为8~30列。
3.根据权利要求1所述的多主栅太阳能电池的背面电极结构，其特征在于：所述背电极列由复数个重复单元(1)纵向排列构成；所述重复单元(1)由至少2个纵向间隔排列的点状电极(2)构成；所述重复单元的长度大于等于3mm，其宽度为1~1.5mm；所述背电极的总面积占电池面积的1~5%。
4.根据权利要求3所述的多主栅太阳能电池的背面电极结构，其特征在于：所述凹槽的宽度小于点状电极的宽度。
5.根据权利要求3所述的多主栅太阳能电池的背面电极结构，其特征在于：所述重复单元包括至少3个纵向间隔排列的点状电极，且上下两端的点状电极的面积大于中间的点状电极的面积。
6.根据权利要求3所述的多主栅太阳能电池的背面电极结构，其特征在于：所述点状电极的形状为方形、圆形、椭圆形或三角形。
7.根据权利要求1所述的多主栅太阳能电池的背面电极结构，其特征在于：所述背电极列的数量及位置和正面电极的主栅线列的数量及位置一一对应。
8.根据权利要求1所述的多主栅太阳能电池的背面电极结构，其特征在于：所述凹槽的总面积占电池面积的1~5%。
9.根据权利要求1所述的多主栅太阳能电池的背面电极结构，其特征在于：所述凹槽的两端设有展宽区域(4)。
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