CN107958941A - 太阳能电池片及太阳能电池组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种太阳能电池片及太阳能电池组件。其中，太阳能电池片包括硅片和设置于硅片上的电极。所述电极包括设置于硅片正面的细栅线。所述细栅线呈多边形网格状设置且均匀分布于硅片正面。所述电极还包括设置于硅片正面并与所述细栅线相连接的至少两根正面主栅，单根所述正面主栅由若干个呈点状的焊接电极组成。本发明太阳能电池片和太阳能电池组件不仅可保证功率输出，而且成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种太阳能电池片及太阳能电池组件。
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，较低的发电效率和相对较高的成本制约了其发展。其中，在影响发电效率的因素中，电池片上用以收集电流的栅线是其中一个关键因素。栅线通常分为细栅线和正面主栅线，细栅线主要用以收集电流，正面主栅线则将电流汇集起来。但是，因为栅线通常采用银浆印刷制作而成，从而容易出现虚印、断栅等印刷缺陷，使得电池片功率会受到比较明显的影响。另外，传统的电池片上主栅设置单一，焊接作业较为麻烦。
因此，有必要提供一种改进的太阳能电池片及太阳能电池组件以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可保证功率输出且成本较低的太阳能电池片及太阳能电池组件。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种太阳能电池片，包括硅片和设置于硅片上的电极，所述电极包括设置于硅片正面的细栅线，所述细栅线呈多边形网格状设置且均匀分布于硅片正面，所述电极还包括设置于硅片正面并与所述细栅线相连接的至少两根正面主栅，单根所述正面主栅由若干个呈点状的焊接电极组成。
作为本发明的进一步改进，所述正面主栅包括分别沿硅片横向和纵向延伸的第一主栅和第二主栅，所述第一主栅和第二主栅均由若干个呈点状的焊接电极组成，所述第一主栅或第二主栅中相邻两个焊接电极之间的距离小于相邻两个第一主栅或相邻两个第二主栅之间的距离。
作为本发明的进一步改进，横向延伸的所述第一主栅与纵向延伸的第二主栅数量相同且相互垂直交叉，且单根第一主栅上的点状焊接电极的数量大于与第一主栅垂直相交的第二主栅的根数。
作为本发明的进一步改进，所述太阳能电池片还包括设置于硅片背面的铝背场和背面主栅，所述背面主栅的分布与正面主栅相同，即也包括分别沿硅片横向和纵向延伸的所述第一主栅和所述第二主栅。
作为本发明的进一步改进，所述细栅线采用若干四边形共边连接呈网格状设置，所述焊接电极设置于所述细栅线中相邻四个四边形的交点处。
作为本发明的进一步改进，所述细栅线采用若干六边形共边连接呈网格状设置，所述焊接电极设置于所述细栅线中相邻三个六边形的交点处。
作为本发明的进一步改进，所述细栅线包括采用若干八边形和四边形共边连接呈网格状设置的第一细栅，所述焊接电极印刷设置于前述第一细栅中的四边形内，并与第一细栅相连接。
作为本发明的进一步改进，所述焊接电极呈方形设置于第一细栅中的四边形中间位置，并且焊接电极的各边长小于所述第一细栅中四边形的对应边长，所述细栅线还包括连接焊接电极四个角和第一细栅中四边形四角的第二细栅。
作为本发明的进一步改进，所述焊接电极呈方形设置，且边长设置为0.6~1.5mm。
作为本发明的进一步改进，所述焊接电极采用银浆印刷于所述硅片上，每一所述焊接电极上形成有若干点状凹陷。
作为本发明的进一步改进，所述点状凹陷均匀设置于所述焊接电极上，并且点状凹陷的边长设置为0.01~0.06mm。
作为本发明的进一步改进，所述焊接电极除点状凹陷部位外的其他主体部分的印刷高度为10~15um，所述点状凹陷部位相较硅片表面的高度为0~8um。
作为本发明的进一步改进，所述细栅线的宽度为25um至45um。
为实现上述发明目的，本发明还提供了一种太阳能电池组件，包括至少两串电池串和采用封装胶膜封装在电池串两侧的面板和背板，每一所述电池串包括至少一个所述的太阳能电池片。
作为本发明的进一步改进，所述电池串呈直线延伸，所述太阳能电池片位于每一电池串的首和/或末位置。
作为本发明的进一步改进，同一电池串内的各个太阳能电池片之间通过纵向延伸的焊带连接；相邻两个电池串之间通过横向延伸的焊带连接，且该横向延伸的焊带的一端焊接至一电池串的受光侧，另一端焊接至相邻电池串的背光侧。
作为本发明的进一步改进，每一所述电池串的各个太阳能电池片均如所述的太阳能电池片设置，并且每一所述电池串中的相邻两个所述太阳能电池片采用焊带分别串联连接位于硅片正面和背面的第二主栅，相邻两个电池串采用焊带串联连接位于对应末端的相邻两个太阳能电池片正面和背面的第一主栅。
本发明的有益效果是：一方面，将细栅线呈多边形网格状设置且均匀分布于硅片正面，可更大程度地收集电流，同时采用多边形网格状相互导通设置，可使得即使发生栅线印刷虚印、断线等情况，也基本不会对电池片功率造成影响；另一方面，呈点状间隔设置的焊接电极可以有效减少太阳能电池片的遮光面积，同时还可减少与焊带连接时的应力，减少裂片风险；又可最大程度地节约印刷银浆的损耗，降低成本。
附图说明
图1是本发明太阳能电池片一较佳实施例的俯视图。
图2是图1所示太阳能电池片的仰视图。
图3是图1中圈出部位的放大图。
图4是图1所示太阳能电池片上一焊接电极的放大图。
图5是本发明太阳能电池片另一较佳实施例的俯视图。
图6是本发明太阳能电池片又一较佳实施例的局部结构示意图。
图7是本发明太阳能电池组件中电池串的一较佳实施例的部分连接示意图。
具体实施例
以下将结合附图所示的实施例对本发明进行详细描述。但这些实施例并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施例所做出的结构或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
请参照图1至图4所示为本发明太阳能电池片100的一较佳实施例。
如图1和图2所示，本发明太阳能电池片100包括硅片1和设置于硅片1上的电极。所述电极包括设置于硅片1正面的细栅线2、与细栅线2连接的至少两根正面主栅3。所述太阳能电池片100还包括设置于硅片1背面的铝背场4和背面主栅5。所述细栅线2的宽度为25um至45um。
其中，如图1所示，本发明中所述细栅线2 呈多边形网格状设置且均匀分布于硅片1正面，由此可更大程度地收集电流，同时采用多边形网格状相互导通设置，可使得即使发生栅线印刷虚印、断线等情况，也基本不会对电池片功率造成影响。
单根所述正面主栅3由若干个呈点状的焊接电极30组成，并且若干所述焊接电极30在正面主栅3的延伸方向上相互间隔设置。所述正面主栅3包括分别沿硅片1横向和纵向延伸的若干第一主栅31和若干第二主栅32，并且横向延伸的第一主栅31和纵向延伸的第二主栅32的数量相同且相互垂直相交；在本实施例中分别设置为四条，当然也可根据需求进行调整。所述背面主栅5的分布与正面主栅3相同，即也包括分别沿硅片1横向和纵向延伸的若干所述第一主栅31和若干所述第二主栅32。这样设置可以大大方便焊接，太阳能电池片100可实现双向焊接，在串焊过程中无需特意调整太阳能电池片100的摆放方向。
每一所述第一主栅31和第二主栅32均由若干个呈点状的焊接电极30组成；由此设置，一方面可实现本发明太阳能电池片100的双向焊接；另一方面，呈点状间隔设置的焊接电极30可以有效减少太阳能电池片100的遮光面积；再一方面，点状焊接电极30代替现有的直线状主栅，还可减少与焊带连接时的应力，减少裂片风险；又一方面，还可最大程度地节约印刷银浆的损耗，降低成本。
进一步地，本发明中若干所述第一主栅31在硅片1横向的分布设置和若干第二主栅32在硅片1纵向上的分布设置相同，以使得本发明太阳能电池片100在焊接时可不区分方向，任意焊接，减少太阳能电池片的测试分选和组件焊接的工作量。
在本发明中，所述第一主栅31或第二主栅32中相邻两个焊接电极30之间的距离小于相邻两个第一主栅31或相邻两个第二主栅32之间的距离，且单根第一主栅31上的点状焊接电极30的数量大于与该第一主栅31垂直相交的第二主栅32的根数；即，使每一第一主栅31和第二主栅32上的焊接电极30分布较多，以更大程度地汇集电流且保证与焊带的焊接，另外，第一主栅31和第二主栅32的数量相对设置较少，保证受光面积。
进一步地，结合图1和图3所示，在本实施例中，所述细栅线2包括采用若干八边形和四边形共边连接呈网格状设置的第一细栅21；具体地，在所述硅片1的横向和纵向方向上，前述八边形和四边形交错共边连接设置，使得每一四边形的四个边均与周围四个八边形共边连接。
所述焊接电极30印刷设置于前述第一细栅21中的四边形内，并与第一细栅21相连接。具体地，所述焊接电极30呈方形设置于第一细栅21中的四边形中间位置，并且焊接电极30的各边长小于所述第一细栅21中四边形的对应边长，所述细栅线2还包括连接焊接电极30四个角和第一细栅21中四边形四角的第二细栅22，由此可最大程度及最小风险地利于电流的收集。
进一步地，所述焊接电极30呈正方形实体状设置，且边长设置为0.6mm至1.5mm，以在保证与焊带焊接的基础上尽量减小印刷成本。
结合图1、图3和图4所示，所述焊接电极30采用银浆印刷于所述硅片1上，每一所述焊接电极30上形成有若干点状凹陷301，即，使焊接电极30呈凹凸状设计，从而在本发明太阳能电池片100与焊带焊接时，焊锡与焊接电极30的接触部位不在一个平面上，呈坑坑洼洼的状态，增加两者的接触面积和接触效果，使得在焊接电极30面积较小的情况下仍能保证一定的拉力。在本实施例中，所述点状凹陷301均匀设置于所述焊接电极30上，并且点状凹陷301的边长设置为0.01~0.06mm。
优选地，所述焊接电极30除点状凹陷301部位外的其他主体部分的印刷高度为10~15um，所述点状凹陷301部位相较硅片1表面的高度为0~8um。
请参阅图5所示，作为本发明的另一较佳实施例，所述细栅线2也可采用若干四边形共边连接呈网格状设置，该种情况下，将所述焊接电极30设置于所述细栅线2中相邻四个四边形的交点处，也可使得焊接电极30与细栅线2多向导通连接。
请参阅图6所示，作为本发明的又一较佳实施例，所述细栅线2采用若干六边形共边连接呈网格状设置，所述焊接电极30设置于所述细栅线2中相邻三个六边形的交点处，同样也可实现多向导通，减少印刷虚印、断线等情况对电池片功率造成的影响。
请参阅图7，结合上述太阳能电池片100的结构设计，本发明还提供了一种太阳能电池组件600，其包括至少两串电池串和采用封装胶膜封装在电池串两侧的面板和背板。每一所述电池串包括至少一个上述太阳能电池片100。
所述电池串呈直线延伸，所述太阳能电池片100位于每一电池串的首和/或末端位置。其中，位于边缘处的电池串可仅在需要与相邻电池串连接的首或末端位置设置一个所述太阳能电池片100，而位于中间处的电池串则在首、末端均设置一个所述太阳能电池片100；如此设置，可使得同一电池串内的各个太阳能电池片之间通过纵向延伸的焊带6连接，而相邻两个电池串之间可通过横向延伸的焊带6连接，且横向延伸的焊带6的一端焊接至一电池串的受光侧，另一端焊接至相邻电池串的背光侧。这样一来，相邻两个电池串之间直接通过焊带6即可连接，而无需额外采用汇流条连接，也节省了排布汇流条所需的空间。
当然，每一所述电池串中的各个太阳能电池片也可均如上述太阳能电池片100设置，此时每一所述电池串中的相邻两个所述太阳能电池片100采用纵向延伸的焊带6分别串联连接位于硅片1正面和背面的第二主栅32，相邻两个电池串采用横向延伸的焊带6串联连接位于对应末端的相邻两个太阳能电池片100正面和背面的第一主栅31。如此，相邻两个电池串之间当然也可直接通过焊带6即可连接，而无需额外采用汇流条连接，也节省了排布汇流条所需的空间。
此外，在若干所述第一主栅31在硅片1横向的分布设置和若干第二主栅32在硅片1纵向上的分布设置相同时，太阳能电池片100可任意设置，第一主栅31和第二主栅32可根据太阳能电池片100的排布任意通过焊带6来连接设置，由此可有效节约作业时间和成本。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (17)
1.一种太阳能电池片，包括硅片和设置于硅片上的电极，所述电极包括设置于硅片正面的细栅线，其特征在于：所述细栅线呈多边形网格状设置且均匀分布于硅片正面，所述电极还包括设置于硅片正面并与所述细栅线相连接的至少两根正面主栅，单根所述正面主栅由若干个呈点状的焊接电极组成。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于：所述正面主栅包括分别沿硅片横向和纵向延伸的第一主栅和第二主栅，所述第一主栅和第二主栅均由若干个呈点状的焊接电极组成，所述第一主栅或第二主栅中相邻两个焊接电极之间的距离小于相邻两个第一主栅或相邻两个第二主栅之间的距离。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池片，其特征在于：横向延伸的所述第一主栅与纵向延伸的第二主栅数量相同且相互垂直交叉，且单根第一主栅上的点状焊接电极的数量大于与第一主栅垂直相交的第二主栅的根数。
4.根据权利要求2所述的太阳能电池片，其特征在于：所述太阳能电池片还包括设置于硅片背面的铝背场和背面主栅，所述背面主栅的分布与正面主栅相同，即也包括分别沿硅片横向和纵向延伸的所述第一主栅和所述第二主栅。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于：所述细栅线采用若干四边形共边连接呈网格状设置，所述焊接电极设置于所述细栅线中相邻四个四边形的交点处。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于：所述细栅线采用若干六边形共边连接呈网格状设置，所述焊接电极设置于所述细栅线中相邻三个六边形的交点处。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于：所述细栅线包括采用若干八边形和四边形共边连接呈网格状设置的第一细栅，所述焊接电极印刷设置于前述第一细栅中的四边形内，并与第一细栅相连接。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池片，其特征在于：所述焊接电极呈方形设置于第一细栅中的四边形中间位置，并且焊接电极的各边长小于所述第一细栅中四边形的对应边长，所述细栅线还包括连接焊接电极四个角和第一细栅中四边形四角的第二细栅。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于：所述焊接电极呈方形设置，且边长设置为0.6~1.5mm。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于：所述焊接电极采用银浆印刷于所述硅片上，每一所述焊接电极上形成有若干点状凹陷。
11.根据权利要求10所述的太阳能电池片，其特征在于：所述点状凹陷均匀设置于所述焊接电极上，并且点状凹陷的边长设置为0.01~0.06mm。
12.根据权利要求10所述的太阳能电池片，其特征在于：所述焊接电极除点状凹陷部位外的其他主体部分的印刷高度为10~15um，所述点状凹陷部位相较硅片表面的高度为0~8um。
13.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于：所述细栅线的宽度为25um至45um。
14.一种太阳能电池组件，包括至少两串电池串和采用封装胶膜封装在电池串两侧的面板和背板，其特征在于：每一所述电池串包括至少一个如权利要求4至13中任意一项所述的太阳能电池片。
15.根据权利要求14所述的太阳能电池组件，其特征在于：所述电池串呈直线延伸，所述太阳能电池片位于每一电池串的首和/或末位置。
16.根据权利要求15所述的太阳能电池组件，其特征在于：同一电池串内的各个太阳能电池片之间通过纵向延伸的焊带连接；相邻两个电池串之间通过横向延伸的焊带连接，且该横向延伸的焊带的一端焊接至一电池串的受光侧，另一端焊接至相邻电池串的背光侧。
17.根据权利要求16所述的太阳能电池组件，其特征在于：每一所述电池串的各个太阳能电池片均如权利要求4至13中任意一项所述的太阳能电池片设置，并且每一所述电池串中的相邻两个所述太阳能电池片采用焊带分别串联连接位于硅片正面和背面的第二主栅，相邻两个电池串采用焊带串联连接位于对应末端的相邻两个太阳能电池片正面和背面的第一主栅。
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