CN108550638A - 一种太阳能叠片电池及太阳能叠片组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能叠片电池及太阳能叠片组件，电池包括正面电极和背面电极，正面电极包括多条相互平行的细栅和多条相互平行的主栅，细栅与主栅相互垂直：主栅上设置有多个间隔分布的第一分段电极，背面电极上设置有与第一分段电极相对应的第二分段电极；细栅的宽度从靠近主栅一端到远离主栅一端逐渐变小。本申请公开的上述技术方案，主栅以及背面电极上均设置有多个呈间隔分布的分段电极，细栅的宽度从靠近主栅一端到远离主栅一端逐渐减小，使得细栅与主栅之间的接触面积增大，以降低断点发生的概率，而且分段电极和细栅的渐变结构还可以减少太阳能电池浆料和导电材料的用量，并且还会使太阳能叠片电池的有效受光面积增加。

Description

一种太阳能叠片电池及太阳能叠片组件
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，更具体地说，涉及一种太阳能叠片电池及太阳能叠片组件。
背景技术
随着太阳能电池技术的不断发展，各种新型太阳能电池及组件也层出不穷，其中，太阳能叠片电池及组件因串并联结构紧密排列、反向电流热斑效应小等优势而成为人们关注和研究的重点。叠片组件是将第一电池片的正面通过导电材料(导电胶、锡膏等)与第二电池片的背面相连，使得第一电池片正面的主栅与第二电池片背面电极相互重合。
在现有的太阳能叠片电池中，正面电极和背面电极均为直通型结构，也即正面电极和背面电极均为等宽结构，其中，正面电极分为多条相互平行的细栅和多条相互平行的主栅，具体可以参见图1和图2，图1示出了现有太阳能叠片电池正面电极示意图，图2示出了现有太阳能叠片电池背面电极示意图。由于正面电极和背面电极均为等宽结构，则在印刷栅线时，靠近主栅位置易因主栅和细栅接触面积小而产生断点，即有局部失效的风险，并且还会使太阳能电池浆料和导电材料的用量增加，从而导致成本增加，而且还会使太阳能叠片电池的有效受光面积降低。也就是说，直通型的正面电极和背面电极会使太阳能叠片电池的性能降低、并会使制备成本增加。
综上所述，如何对现有太阳能叠片电池的正面电极和背面电极进行改进，以提高太阳能叠片电池的性能、降低其制备成本，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种太阳能叠片电池及太阳能叠片组件，以对太阳能叠片电池的正面电极和背面电极进行改进，从而提高太阳能叠片电池的性能、降低其制备成本。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种太阳能叠片电池，包括正面电极和背面电极，所述正面电极包括多条相互平行的细栅和多条相互平行的主栅，所述细栅与所述主栅相互垂直：
其中，所述主栅上设置有多个间隔分布的第一分段电极，所述背面电极上设置有与所述第一分段电极相对应的第二分段电极；
所述细栅的宽度从靠近所述主栅一端到远离所述主栅一端逐渐变小。
优选的，所述主栅为等宽结构的栅线。
优选的，所述主栅的宽度为600-700μm。
优选的，所述主栅的宽度从太阳能叠片电池的一端到另一端逐渐减小。
优选的，所述第一分段电极和所述第二分段电极均为长方形电极。
优选的，所述细栅为阶梯渐变结构。
优选的，所述细栅为斜坡渐变结构。
优选的，所述细栅宽度的最小值不小于35μm，最大值不大于55μm。
一种太阳能叠片组件，包括多个上述任一项所述的太阳能叠片电池：
其中，第一太阳能叠片电池的第一分段电极与第二太阳能叠片电池的第二分段电极相连。
优选的，所述第一分段电极与第二分段电极之间通过导电胶或焊带相连。
本发明提供了一种太阳能叠片电池及太阳能叠片组件，其中太阳能叠片电池包括正面电极和背面电极，正面电极包括多条相互平行的细栅和多条相互平行的主栅，细栅与主栅相互垂直：其中，主栅上设置有多个间隔分布的第一分段电极，背面电极上设置有与第一分段电极相对应的第二分段电极；细栅的宽度从靠近主栅一端到远离主栅一端逐渐变小。
本申请公开的上述技术方案，主栅以及背面电极上均设置有多个呈间隔分布的分段电极，细栅的宽度从靠近主栅一端到远离主栅一端逐渐减小，使得细栅与主栅之间的接触面积增大，以降低断点发生的概率。另外，分段电极和细栅的渐变结构设计还可以减少太阳能电池浆料和导电材料的用量，以降低太阳能叠片电池的制备成本，并且还会使太阳能叠片电池的有效受光面积增加，最终提高太阳能叠片电池的性能。
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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有太阳能叠片电池正面电极示意图；
图2为现有太阳能叠片电池背面电极示意图；
图3为本发明实施例提供的一种太阳能叠片电池正面电极示意图；
图4为本发明实施例提供的太阳能叠片电池背面电极示意图；
图5为本发明实施例提供的等宽结构的主栅的示意图；
图6为本发明实施例提供的切片太阳能叠片电池的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的第一太阳能叠片电池与第二太阳能叠片电池之间通过导电胶相连的示意图；
图8为本发明实施例提供的太阳能叠片组件的第一结构示意图；
图9为本发明实施例提供的第一太阳能叠片电池和与第二太阳能叠片电池之间通过焊带相连的示意图；
图10为本发明实施例提供的太阳能叠片组件的第二结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图3和图4，图3示出了本发明实施例提供的一种太阳能叠片电池正面电极示意图，图4示出了本发明实施例提供的太阳能叠片电池背面电极示意图。本发明实施例提供的一种太阳能叠片电池，可以包括正面电极1和背面电极2，正面电极1可以包括多条相互平行的细栅11和多条相互平行的主栅12，细栅11与主栅12相互垂直：
其中，主栅12上设置有多个间隔分布的第一分段电极121，背面电极2上设置有与第一分段电极121相对应的第二分段电极21；
细栅11的宽度从靠近主栅12一端到远离主栅12一端逐渐变小。
太阳能叠片电池的受光面包括正面电极1，背面包括背面电极2，其中，正面电极1包括多条相互平行的细栅11和多条相互平行的主栅12，细栅11与主栅12之间相互垂直且相交。细栅11用于收集太阳能叠片电池内部所产生的电流，主栅12则用于收集细栅11的电流，并将电流引出太阳能叠片电池的外部。细栅11、主栅12和背面电极2均可以通过丝网印刷的方式进行制备。
正面电极1中的主栅12上设置有多个间隔分布的第一分段电极121，且背面电极2上设置有与第一分段电极121相对应的第二分段电极21。也就是说，主栅12与背面电极2上并非全都印刷上了制备电极用的太阳能电池浆料，而是在其上的部分区域印刷上了太阳能电池浆料，这样就可以降低太阳能电池浆料的用量。当两片太阳能叠片电池相串联时，只需将其中一片太阳能叠片电池上的第一分段电极121与另一片太阳能叠片电池上的第二分段电极21通过导电材料相连即可，而未设置分段电极的位置则不再需要利用导电材料进行连接，从而可以减少导电材料的用量。除此之外，通过在主栅12上设置间隔分布的第一分段电极121，并在背面电极2上设置间隔分布的第二分段电极21还可以降低太阳能叠片电池的等效串联电阻，从而提高太阳叠片电池的输出功率，提高其填充因子和光电转换效率。
正面电极1中的细栅11为渐变结构，其宽度从靠近主栅12一端到远离主栅12一端逐渐变小，也即细栅11在与主栅12相接触的位置处的宽度最大，这就使得细栅11与主栅12之间的接触面积增大，则在印刷栅线时即可降低断点所发生的概率，也即降低局部失效发生的概率，并且细栅11的渐变结构还可以降低太阳能电池浆料的用量，从而降低太阳能叠片电池的制备成本，而且还可以降低太阳能叠片电池的等效电阻，从而提高太阳能叠片电池的性能。
另外，由于太阳能叠片电池受光面中的主栅12上间隔设置第一分段电极121，并且细栅11的宽度并非为等宽结构，因此，则可以有效地降低正面电极1对受光面的遮挡，以增加太阳能叠片电池的有效受光面积，从而使太阳能叠片电池的输出功率增加，以使太阳能叠片电池的性能增加。
本申请公开的上述技术方案，主栅以及背面电极上均设置有多个呈间隔分布的分段电极，细栅的宽度从靠近主栅一端到远离主栅一端逐渐减小，使得细栅与主栅之间的接触面积增大，以降低断点发生的概率。另外，分段电极和细栅的渐变结构设计还可以减少太阳能电池浆料和导电材料的用量，以降低太阳能叠片电池的制备成本，并且还会使太阳能叠片电池的有效受光面积增加，最终提高太阳能叠片电池的性能。
本发明实施例提供的一种太阳能叠片电池，主栅12可以为等宽结构的栅线。
正面电极1中的主栅12可以为等宽结构的栅线，且等宽结构的栅线上设置有多个间隔分布的第一分段电极121，具体可以参见图5，其示出了本发明实施例提供的等宽结构的主栅的示意图。相应地，背面电极2则同样可以为等宽结构，且其上设置有多个与第一分段电极121相对应的第二分段电极21，以便于太阳能叠片电池之间相互串联。
本发明实施例提供的一种太阳能叠片电池，主栅12的宽度可以为600-700μm。
等宽结构的主栅12的宽度具体可以在600-700μm范围之内，以便于在尽量减少对受光面遮挡的情况下，提高对太阳能叠片电池内电流的收集能力，从而提高太阳能叠片电池的性能。
本发明实施例提供的一种太阳能叠片电池，主栅12的宽度可以从太阳能叠片电池的一端到另一端逐渐减小。
主栅12除了为等宽结构之外，还可以为渐变结构。具体地，主栅12的宽度可以从太阳能叠片电池的一端到另一端逐渐减小，以减少太阳能电池浆料的用量，并进一步减少对受光面的遮挡，以增加太阳能叠片电池的有效受光面积。当然，主栅12的渐变结构还可以为宽度从某一位置向两边逐渐变小的结构等。当主栅12为渐变结构时，为了便于太阳能叠片电池之间的相互串联，则可以将背面电极2设置成与主栅12相对应的渐变结构。
本发明实施例提供的一种太阳能叠片电池，第一分段电极121和第二分段电极21均为长方形电极。
主栅12上所设置的第一分段电极121、以及背面电极2上所设置的第二分段电极21具体可以为长方形电极，以便于更好的收集电流，并将电流导出。当然，也可以根据需要将第一分段电极121和第二分段电极21设置为梯形电极等，在此对第一分段电极121和第二分段电极21的具体形状不做任何限定。
本发明实施例提供的一种太阳能叠片电池，细栅11可以为阶梯渐变结构。
正面电极1中的细栅11具体可以为阶梯渐变结构，即细栅11可以看作是由多个宽度不同的长条组合在一起而构成的，其长条的宽度从靠近主栅12一端到远离主栅12一端逐渐变小。
本发明实施例提供的一种太阳能叠片电池，细栅11可以为斜坡渐变结构。
细栅11除了为阶梯渐变结构之外，还可以为斜坡渐变结构，也即细栅11的结构类似于斜坡，是平滑的，并不存在台阶。
本发明实施例提供的一种太阳能叠片电池，细栅11宽度的最小值不小于35μm，最大值不大于55μm。
细栅11宽度的渐变范围为35-55μm，即细栅11宽度的最小值不小于35μm，最大值不大于55μm，以便于细栅11可以较好地收集太阳能叠片电池内部的电流，并尽量减少对受光面的遮挡。
本发明实施例还提供了一种太阳能叠片组件，包括多个上述任一种太阳能叠片电池：
其中，第一太阳能叠片电池的第一分段电极121与第二太阳能叠片电池的第二分段电极21相连。
在对太阳能叠片电池的正面电极1和背面电极2进行改进之后，则可以利用导电材料将太阳能叠片电池相串联或者相并联，以组成太阳能叠片组件。
当太阳能叠片电池相串联时，可以将第一太阳能叠片电池的正面电极1与第二太阳能叠片电池的背面电极2相连，以构成串联关系。具体地，第一太阳能叠片电池主栅12中的第一分段电极121与第二太阳能叠片电池背面电极2中的第二分段电极21通过导电材料相连。
当然，太阳能叠片组件中所提及的太阳能叠片电池不仅是指完整的太阳能叠片电池，还可以是对完整的太阳能叠片电池进行切割所得到的切片太阳能叠片电池。其中，这里的切片太阳能叠片电池可以为二分之一电池、三分之一电池等，在此对叠片电池的具体结构不做任何限定。具体可以参见图6，其示出了本发明实施例提供的切片太阳能叠片电池的结构示意图。
利用正面电极1和背面电极2均进行改进之后的太阳能叠片电池构建太阳能叠片组件，所得的太阳能叠片组件具有较低的制备成本，较高的输出功率，较佳的光电转换性能。
请参见图7至图10，其中，图7示出了本发明实施例提供的第一太阳能叠片电池与第二太阳能叠片电池之间通过导电胶相连的示意图，图8示出了本发明实施例提供的太阳能叠片组件的第一结构示意图；图9示出了本发明实施例提供的第一太阳能叠片电池和与第二太阳能叠片电池之间通过焊带相连的示意图，图10示出了本发明实施例提供的太阳能叠片组件的第二结构示意图。本发明实施例提供的一种太阳能叠片组件，第一分段电极121与第二分段电极21之间可以通过导电胶3或焊带4相连。
在构建太阳能叠片组件时，第一分段电极121与第二分段电极21之间可以通过导电胶3相连，具体参见图7和图8。当然，第一分段电极121与第二分段电极21之间还可以通过锡膏进行连接。
除了利用导电胶3或者锡膏进行连接之外，还可以利用焊带4将第一太阳能叠片电池的第一分段电极121与第二太阳能叠片电池的第二分段电极21连接在一起，具体则参见图9和图10。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本发明实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种太阳能叠片电池，其特征在于，包括正面电极和背面电极，所述正面电极包括多条相互平行的细栅和多条相互平行的主栅，所述细栅与所述主栅相互垂直：
其中，所述主栅上设置有多个间隔分布的第一分段电极，所述背面电极上设置有与所述第一分段电极相对应的第二分段电极；
所述细栅的宽度从靠近所述主栅一端到远离所述主栅一端逐渐变小。
2.根据权利要求1所述的太阳能叠片电池，其特征在于，所述主栅为等宽结构的栅线。
3.根据权利要求2所述的太阳能叠片电池，其特征在于，所述主栅的宽度为600-700μm。
4.根据权利要求1所述的太阳能叠片电池，其特征在于，所述主栅的宽度从太阳能叠片电池的一端到另一端逐渐减小。
5.根据权利要求2或4所述的太阳能叠片电池，其特征在于，所述第一分段电极和所述第二分段电极均为长方形电极。
6.根据权利要求1所述的太阳能叠片电池，其特征在于，所述细栅为阶梯渐变结构。
7.根据权利要求1所述的太阳能叠片电池，其特征在于，所述细栅为斜坡渐变结构。
8.根据权利要求6或7所述的太阳能叠片电池，其特征在于，所述细栅宽度的最小值不小于35μm，最大值不大于55μm。
9.一种太阳能叠片组件，其特征在于，包括多个如权利要求1至8任一项所述的太阳能叠片电池：
其中，第一太阳能叠片电池的第一分段电极与第二太阳能叠片电池的第二分段电极相连。
10.根据权利要求9所述的太阳能叠片组件，其特征在于，所述第一分段电极与第二分段电极之间通过导电胶或焊带相连。
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