CN106384750A - 一种太阳能切片电池 - Google Patents
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Abstract
本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种太阳能切片电池。包括设置在太阳能切片电池正面上互相垂直且呈H型的正面主栅线和正面副栅线，设置在太阳能切片电池背面上的铝浆区域和背面银电极，正面或背面上设有切口，背面上设有背面无图案区域并沿着切口设置，且切口的位置处于背面无图案区域内；正面上设有正面无图案区域并沿着切口设置，且切口的位置处于正面无图案区域内；正面主栅线和正面副栅线在正面无图案区域处断开，铝浆区域和背面银电极在背面无图案区域处断开。该电池解决了切片电池容易碎片与隐裂的问题，同时解决了切片电池电极短路风险高的问题。
Description
【技术领域】
本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种太阳能切片电池。
【背景技术】
太阳能电池是一种利用光生伏特效应将光能直接转化为直流电的器件。根据光电转换材料的不同，太阳能电池包括单晶硅，多晶硅，非晶硅薄膜，碲化镉薄膜，铜铟镓锡薄膜，砷化镓，燃料敏化，钙钛矿，叠层等多个种类。其中最常见的是晶体硅太阳能电池，包括单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池。
多数晶体硅太阳能电池的正面有主栅和副栅构成的金属化电极，背面有仅含有主栅的金属化背电极，背面的其余部分被含有铝的浆料覆盖。正面的主栅和副栅通常相互垂直排列成H型，副栅线收集电池内部产生的电流，然后汇流到主栅线。为了减少主栅线的浆料用量，正面和背面的主栅可以做成分段式或者中间镂空。铝浆覆盖的电池背面在高温烧结后形成铝硅合金与铝背场，后者具有减少载流子复合，提升电池效率的作用。
现有技术一的技术方案：
晶体硅太阳能电池和切片电池是用完整的电池片切成的更小面积的电池单元。切片的方式包括激光切割，机械切割，激光划片后用机械方式裂片等多种方式。由于电池片的形状通常为正方形或有4个角有倒角的正方形，所以切片电池的形状通常为长方形或有1到2个倒角的长方形。
由若干个切片电池连接后封装制成的组件被称为切片电池组件。与采用未切片电池的常规组件相比，切片电池组件由于所用的电池单元面积更小，因此在组件电流、组件电压，组件面积，组件内部功率损耗，组件防热斑等性能上可以优于常规组件。例如将电池沿垂直于主栅线方向分成两个半片，再将双倍数量的半片电池封装后制成的半片电池组件，由于每根焊带上通过的电流只有常规组件的一半，因此降低了组件内部由于焦耳效应导致的功率损耗，提升了组件的转换效率。
现有技术一的缺点：
现有切片电池技术存在以下缺点：
首先，根据现有技术制成的切片电池，在后续的组件封装过程中的电池片碎片率与隐裂率较高。这是由于铝浆的热膨胀系数高于硅，所以在浆料烧结后冷却过程中，晶体硅电池片会朝铝浆方向翘曲，从而在硅中产生内部应力。在电池片被切片后，在断口处应力的释放导致电池片在后续制程中更容易破裂。
其次，现有的切片电池在切片后产生电极短路的风险高于常规电池。这是由于现有的切片电池通常是沿垂直于主栅线的方向将电池切断，从而造成三个后果，一是背面的铝浆层被切断，二是正面的主栅线和部分副栅线例如边框被切断，三是在切口处如果有背面银电极，则背银电极同样被切断。因此切片后2侧残余的银、铝浆料有可能覆盖在断面上，并进而导致电池片正面和反面电极连通。
【发明内容】
为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种太阳能切片电池，该电池通过对电池片正面与反面金属化图案的设计，解决了切片电池容易碎片与隐裂的问题，同时解决了切片电池电极短路风险高的问题。
本发明的目的是通过如下技术方案实现：
一种太阳能切片电池，包括设置在太阳能切片电池正面上互相垂直且呈H型的正面主栅线和正面副栅线，设置在太阳能切片电池背面上的铝浆区域和背面银电极，正面或背面上设有切口，太阳能切片电池的背面上还设有背面无图案区域，背面无图案区域沿着切口设置，且切口的位置处于背面无图案区域内；
太阳能切片电池在正面上还设有正面无图案区域，正面无图案区域沿着切口设置，且切口的位置处于正面无图案区域内；
正面主栅线和正面副栅线在正面无图案区域处断开，铝浆区域和背面银电极在背面无图案区域处断开。
所述背面无图案区域的边界与切口之间的距离为10微米到1.5毫米。
所述正面上距离切口最近的正面主栅线或正面副栅线与切口之间的距离为10微米到10毫米。
所述正面主栅线的宽度为50微米到2毫米。
所述正面副栅线的宽度为5微米到100微米。
所述背面银电极的末端距离切口的距离为10微米到20毫米。
所述正面主栅线上设有镂空区域。
所述太阳能切片电池为方形单晶硅、多晶硅电池和/或者4个角上带有倒角的单晶硅电池。
所述正面主栅线分段设置。
所述背面银电极分段设置。
本发明具有如下有益效果：
本发明通过在太阳能切片电池正面电极上设置正面无图案区域，正面无图案区域沿着太阳能切片电池的切口设置，且切口的位置处于正面无图案区域内，使得正面主栅线和正面副栅线在正面无图案区域处断开；同时在背面电极上设有背面无图案区域，背面无图案区域沿着太阳能切片电池的切口设置，且切口的位置处于背面无图案区域内，铝浆区域和背面银电极在背面无图案区域处断开；由此太阳能切片电池在切口处没有正面浆料层与反面浆料层，因此避免了切片后电极残余浆料覆盖断面导致两面电极连通的风险，降低了电池片内部短路的风险；
同时，由于切口处没有铝浆和铝背场，因此切口处的电池片在烧结后不弯曲，切口处内应力小于常规电池片，减少了切片后由于内应力释放导致的后续工艺制程中的电池片破裂或隐裂，提高了良品率和组件可靠性。
进一步的，正面主栅线上设置镂空区域，能够使正面主栅线的浆料用量减少。
进一步的，正面主栅线和/或背面电极分段设置能够进一步减少浆料用量。
【附图说明】
图1为本发明的切片电池的背面示意图；
图2为本发明的切片电池的正面示意图；
图3为本发明的切片电池切3片的示意图；
图4为本发明的切片电池切6片的示意图
图5为本发明的切片电池切4片的示意图。
其中，1-正面，1-1-正面主栅线，1-2-正面副栅线，1-3-正面无图案区域，2-背面，2-1-铝浆区域，2-2-背面无图案区域，3-背面银电极，4-切口，5-镂空区域。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例来对本发明作进一步的说明。
如图1-5所示，本发明的太阳能切片电池正面1的正面主栅线1-1和正面副栅线1-2互相垂直且呈H型，背面2上设有铝浆区域2-1，太阳能切片电池的背面2上设有背面无图案区域2-2和背面银电极3，背面无图案区域2-2沿着的切口设置，且切口的位置处于背面无图案区域2-2内，背面银电极3在背面无图案区域处断开；
切片电池在正面电极1上设有正面无图案区域1-3，正面无图案区域1-3沿着切口设置，且切口的位置处于正面无图案区域1-3内；
正面主栅线1-1上设有镂空区域5，正面主栅线1-1和背面银电极3分段设置；
本发明的太阳能切片电池为方形单晶硅、多晶硅电池和/或者带有倒角的准方形单晶硅电池，根据太阳能切片电池被分割的形式，如图1-5所示，本发明的太阳能电池能够被分割为2、3、4、5、6片或者更多片，正面主栅线1-1和正面副栅线1-2在正面无图案区域1-3处断开，铝浆区域2-1和背面银电极3在背面无图案区域2-2处断开。
在本发明的方案中，铝浆区域2-1不再覆盖背面2上的切口，在背面2的切口两侧各留出一定宽度背面无图案区域2-2，背面2的铝浆区域2-1在切口处为不连续设计，铝浆区域2-1的末端距离切口的距离范围为10微米到1.5毫米，不同的铝浆区域的末端距离切口的距离可以相同，也可以不同；
正面1的正面主栅线1-1与正面副栅线1-2在正面1的切口处均为不连续设计，距离切口最近的正面1的正面主栅线1-1或正面副栅线1-2距离切口4的距离为10微米到10毫米，不同的正面主栅线或正面副栅线的末端距离切口的距离可以相同，也可以不同。正面主栅线的宽度范围从50微米到2毫米，正面主栅线中间设置镂空区域5，正面主栅线可以分段，不同正面主栅线或同一正面主栅线的不同区域或不同分段的宽度和长度可以相同，也可以不同，正面副栅线的宽度范围从5微米到100微米；
背面银电极3可以分段，背面银电极3距离背面2的切口的距离为10微米到20毫米，不同背面电极或同一背面电极的不同区域或不同分段的宽度和长度可以相同，也可以不同。
Claims (10)
1.一种太阳能切片电池，包括设置在太阳能切片电池正面(1)上互相垂直且呈H型的正面主栅线(1-1)和正面副栅线(1-2)，设置在太阳能切片电池背面(2)上的铝浆区域(2-1)和背面银电极(3)，正面(1)或背面(2)上设有切口(4)，其特征在于，太阳能切片电池的背面(2)上还设有背面无图案区域(2-2)，背面无图案区域(2-2)沿着切口设置，且切口的位置处于背面无图案区域(2-2)内；
太阳能切片电池在正面(1)上还设有正面无图案区域(1-3)，正面无图案区域(1-3)沿着切口设置，且切口的位置处于正面无图案区域(1-3)内；
正面主栅线(1-1)和正面副栅线(1-2)在正面无图案区域(1-3)处断开，铝浆区域(2-1)和背面银电极(3)在背面无图案区域(2-2)处断开。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能切片电池，其特征在于，所述背面无图案区域(2-2)的边界与切口之间的距离为10微米到1.5毫米。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能切片电池，其特征在于，所述正面(1)上距离切口最近的正面主栅线(1-1)或正面副栅线(1-2)与切口之间的距离为10微米到10毫米。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能切片电池，其特征在于，所述正面主栅线(1-1)的宽度为50微米到2毫米。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能切片电池，其特征在于，所述正面副栅线(1-2)的宽度为5微米到100微米。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能切片电池，其特征在于，所述背面银电极(3)的末端距离切口的距离为10微米到20毫米。
7.根据权利要求1所述的一种太阳能切片电池，其特征在于，所述正面主栅线(1-1)上设有镂空区域(5)。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能切片电池，其特征在于，所述太阳能切片电池为方形单晶硅、多晶硅电池和/或者4个角上带有倒角的单晶硅电池。
9.根据权利要求1所述的一种太阳能切片电池，其特征在于，所述正面主栅线(1-1)分段设置。
10.根据权利要求1所述的一种太阳能切片电池，其特征在于，所述背面银电极(3)分段设置。
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