CN107170844A - 一种无主栅的太阳能电池片及光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无主栅的太阳能电池片及光伏组件，可减少电池片遮光面积，优化了电流的传输路径，提高短路电流，同时可减少电池片的串联电阻，提升电池片转换效率，并很大程度的提升了太阳能电池的产品质量。一种无主栅的太阳能电池片，包括具有正面和背面的基片、形成于所述基片正面上的正面电极，所述正面电极由设于所述基片正面上的多个细栅构成，所述太阳能电池片还包括用于将各细栅收集的电流汇集并传输的多列焊带，每列所述焊带分别通过一列设于所述基片正面的焊点连接在所述基片正面上，且每个所述细栅至少和其中一列所述焊带相互接触而导通。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池片领域，特别涉及一种无主栅的太阳能电池片及光伏组件。
背景技术
目前晶体硅太阳能电池产业化技术已经非常成熟，然而与常规能源相比，相对较高的成本、较低的效率以及优质的产品质量制约了其发展，对于如何降低成本、提高转换效率及产品质量，人们进行了大量的研究。
据ITRPV（2016）国际光伏路线图发布数据显示：截至2015年，全球累计晶硅光伏组件出货量达234GW，安装总量227GW。其中2014年，2015年的组件出货量分别是39.3GW和50GW，组件价格在这两年中下降了近20%。而市场对产品的要求也将越来越高，越来越多的客户对组件的效率及质量设置了门槛。
另外，目前市场上的晶硅电池片主流均是千篇一律的三、四主栅加副栅的电极图形，外观的同质化较严重，缺少特点。为了改善断栅问题、减少功率损失、提升电池转换效率及突破 “三栅线电极构造”的专利限制，现国内很多厂商开始推行四主栅电极结构电池片，四主栅设计虽在一定程度上可以改善断栅影响、优化电流传输路径，但也非最佳电极设计，不能完全避免断栅对电池片性能影响，且电流传输路径的优化仍有较大的空间。
现在的太阳能电池片制造工艺中，电池片正面电极的设计基本为三主栅、四主栅形式。如附图1所示的传统的三主栅太阳能电池片，其正面电极由设于基片正面1’上的三个主栅3’加上多个垂直于主栅3’的细栅2’组成，主栅3’间间距仍相对较大.在相同条件下，主栅间距越大，电流传输路径越长，功率损耗越大。主要由于电池片在光照下产生的光电流通过细栅传输汇集至主栅，在传输至主栅过程中，随着光生电流本身的复合及细栅本身金属电阻等原因，在一定程度产生了较大的功率损耗。
另一方面，针对现有的正面电极设计，若出现断栅现象，则光电流难以汇聚、收集至主栅，通过对现有电池片进行EL测试，能够清楚的看到光电流的传输状况。发现在断栅处，光电流传输受阻，电子集中于断栅处栅线上而将栅线烧坏，造成断栅处栅线发黑，导致产品效率低，质量差。
为了改善电池片表面的电流的传输路径，增加电流的有效传导，减少功率损失，理论上可将主栅设计的越多，从而实现主栅间距越小，电流从细栅传输至主栅的路径则越短，功率损耗则越小，电池转换效率越高，但对于现有的太阳能电池工艺条件，不是任意主栅数量均可实现，需综合考虑电性能、银浆耗量、串联电阻、遮光率及组件端焊接拉力、偏移等匹配性等多方面因素。
发明内容
综合考虑各方面因素的前提下，为了改善电池片表面的电流的传输路径，增加电流的有效传导，减少断栅对电流传输的影响，本发明提出了一种无主栅的太阳能电池片及光伏组件，可减少电池片遮光面积，优化了电流的传输路径，提高短路电流，同时可减少电池片的串联电阻，提升电池片转换效率，并很大程度的提升了太阳能电池的产品质量。
本发明采用的技术方案如下：
一种无主栅的太阳能电池片，包括具有正面和背面的基片、形成于所述基片正面上的正面电极，所述正面电极由设于所述基片正面上的多个细栅构成，所述太阳能电池片还包括用于将各细栅收集的电流汇集并传输的多列焊带，每列所述焊带分别通过一列设于所述基片正面的焊点连接在所述基片正面上，且每个所述细栅至少和其中一列所述焊带相互接触而导通。
优选地，所述基片正面的每个焊点处有细栅经过，且焊点和经过其的细栅相连。
优选地，所述焊带的列数为5~100，所述焊点的列数对应为5~100。
更优选地，每列焊点的个数为1~100。
优选地，所述焊点的尺寸为20~5000um。
更优选地，所述焊点的形状为圆形、椭圆形或多边形。
优选地，多个所述细栅相互平行，多列所述焊带相互平行，所述细栅和所述焊带相互垂直。
优选地，每列所述焊带和所述多个细栅均连接。
一种光伏组件，包括多个所述的无主栅的太阳能电池片，相邻电池片的所述多列焊带对应相连接或是一体的。
本发明采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：
将传统正面电极上的主栅全部去除，设计多列焊点，这样电池片在组件端焊接焊带后可形成网格分布状的无主栅正面电极，可有效优化电流传输路径，增加电流的有效传导，避免断栅对电流收集的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。
附图1示出了传统太阳能电池片的正面电极；
附图2示出了本发明的一种太阳能电池片的正面电极；
附图3示出了本发明的另一种太阳能电池片的正面电极；
附图4示出了本发明的一种太阳能电池片焊接后的正面；
附图5示出了本发明的另一种太阳能电池片焊接后的正面；
附图6示出了本发明的又一种太阳能电池片焊接后的正面。
上述附图中，
1’、基片正面；2’、细栅；3’、主栅；
1、基片正面；2、细栅；3、焊点；4、焊带。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。
参照附图2-6所示，无主栅的太阳能电池片，包括具有正面和背面的基片、形成于所述基片正面1上的正面电极。基片采用现有技术中的具有钝化层的半导体片。所述正面电极由设于所述基片正面1上的多个细栅2构成，所述太阳能电池片还包括用于将各细栅2收集的电流汇集并传输的多列焊带4，每列所述焊带4分别通过一列设于所述基片正面1的焊点3连接在所述基片正面1上，且每个所述细栅2至少和其中一列所述焊带4相互接触而导通。也就是说，正面电极中取消了主栅，只有细栅2（也称副栅），由焊带4替代传统太阳能电池片正面电极中的主栅，对细栅2收集的电流进行汇集和传输。
参照附图2所示，多个所述细栅2相互平行，多列所述焊带4相互平行，所述细栅2和所述焊带4相互垂直。基片正面1的每个焊点3处有细栅2经过，且焊点3和经过其的细栅2相连，在焊带4焊接到焊点3上后，没有经过任何焊点3的细栅2则能够和焊带4的背面相互抵紧从而实现接触导通。通过多列平行的焊带4将多个平行细栅2连通构成网格分布的正面电极，可有效优化电流传输路径，增加电流的有效传导，避免断栅对电流收集的影响。
所述焊带4的列数为5~100，所述焊点3的列数对应为5~100。如附图2、3分别示出了不同列数的焊点3。
每列焊点3的个数为1~100，如附图5、6分别示出了不同的焊点3个数。且相邻焊点3间距可以相同，也可以不同。焊点3的尺寸（焊接面接）为20~5000um。焊点3的形状为圆形、椭圆形或多边形。
细栅2根数、宽度、细栅2图形需确保替代主栅的焊点3焊接后，有细栅2与焊点3相连，形成电流汇集及传输的路径即可。
如附图5、6所示，每列所述焊带4和所述多个细栅2均连接。
应当注意的是，上述焊带4除了连通细栅2的作用之外，还具有将多个太阳能电池片串接的作用。将太阳能电池片焊接到光伏组件上时，通过连续的焊带4将相邻电池片上的焊带4依次连接，从而将各个电池片串接。基于上述太阳能电池片的一种光伏组件，包括多个所述的无主栅的太阳能电池片，相邻太阳能电池片的所述多列焊带是一体的或是对应相互连接的，换句说话，在焊接时，将多个太阳能电池片按设置位置和间隔排布，然后通过连续的焊带依次焊接在各个电池片的焊点上。通过连续一体的焊带将各个太阳能电池片上的细栅收集的光电流汇集并进行传输。
无主栅的正面电极设计使得电池片焊接后电流路径变为网格状，大大减少电流传输过程中的损耗；无主栅的正面电极设计，由于电流路径大大缩短，可以允许更少、更窄的栅线设计，再加上由焊点3配合细小的焊带4替代了主栅，从而减少了银浆耗量，降低生产成本；无主栅的正面电极设计电池片焊接后网格状的电流路径使得组件受到隐裂等问题的影响更小，从而提高产品的可靠性；无主栅正面电极设计可有效的避免断栅对电池片的影响，提升产品质量及可靠性。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，是一种优选的实施例，其目的在于熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限定本发明的保护范围。凡根据本发明的原理所作的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种无主栅的太阳能电池片，包括具有正面和背面的基片、形成于所述基片正面上的正面电极，其特征在于：所述正面电极由设于所述基片正面上的多个细栅构成，所述太阳能电池片还包括用于将各细栅收集的电流汇集并传输的多列焊带，每列所述焊带分别通过一列设于所述基片正面的焊点连接在所述基片正面上，且每个所述细栅至少和其中一列所述焊带相互接触而导通。
2.根据权利要求1所述的无主栅的太阳能电池片，其特征在于：所述基片正面的每个焊点处有细栅经过，且焊点和经过其的细栅相连。
3.根据权利要求1所述的无主栅的太阳能电池片，其特征在于：所述焊带的列数为5~100，所述焊点的列数对应为5~100。
4.根据权利要求3所述的无主栅的太阳能电池片，其特征在于：每列焊点的个数为1~100。
5.根据权利要求1所述的无主栅的太阳能电池片，其特征在于：所述焊点的尺寸为20~5000um。
6.根据权利要求5所述的无主栅的太阳能电池，其特征在于：所述焊点的形状为圆形、椭圆形或多边形。
7.根据权利要求1所述的无主栅的太阳能电池片，其特征在于：多个所述细栅相互平行，多列所述焊带相互平行，所述细栅和所述焊带相互垂直。
8.根据权利要求1-7任一项所述的无主栅的太阳能电池片，其特征在于：每列所述焊带和所述多个细栅均连接。
9.一种光伏组件，其特征在于：包括多个如权利要求1-7任一项所述的无主栅的太阳能电池片，相邻电池片的所述多列焊带对应相连接或是一体的。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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