CN109509797B - 条形电池片及其制备方法、太阳能电池片及太阳能组件 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种条形电池片及其制备方法、太阳能电池片及太阳能组件，其中：条形电池片定义有两条长边、两条短边、受光面和相对的背面。所述条形电池片的受光面和背面均设置有电极结构，受光面和背面的电极结构的电极性相反。所述受光面的电极结构包括汇聚电流的一条主栅线或一列间隔分布的电极盘，所述主栅线或者一列间隔分布的电极盘靠近且平行于所述电池片的一条长边。在所述条形电池片的另一长边边缘，条形电池片的背面未设置与所述受光面的主栅线或间隔分布的电极盘对应的主栅或电极盘，从而大大降低了银浆料的用量，使得成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及一种条形电池片及其制备方法、太阳能电池片及太阳能组件。
背景技术
随着太阳能产业的发展，用户对太阳能组件功率的需求不断升高。叠瓦组件，由于其本身高功率，高能量密度的特点，逐渐受到市场的青睐。
目前在叠瓦组件的制备中，大都是将常规单面电池片沿切割成多个长条形电池单元，常规电池片被切割后其受光面主栅位于电池单元的长边侧缘，背面主栅也位于电池单元的长边侧缘，再将这些电池单元边缘相互交叠电性连接形成电池串，形成类似于瓦片交叠的互联方式，业界通常称此类组件为叠瓦组件。由于电池单元之间不存在间隙，因此可增加了太阳能组件的有效光照面积，在同样的组件版型中可以容纳更多的电池，而且由于电池单元相互交叠连接，取消了传统太阳能组件中的焊带，因而可大大降低由焊带带来的电阻损耗。但在叠瓦组件的电池串中，至少需要一个长条形电池单元上设置可与汇流条电性连接的连接电极点，因此，有些长条形电池单元的背面就需要设置银浆材料印刷的负电极。同时所述受光面主栅为正极，背面主栅为负极，目前均采用银浆制得，当然目前受光面的大量副栅线也是银浆制得。这样就需要大量耗费大量的银浆材料。目前，也可将受光面主栅和背面主栅改用间隔分散布置的电极结构来节省部分银浆，单独这一改进点显然还不够。
发明内容
本发明的目的在于提供一种条形电池片、相应的太阳能电池片、制备所述条形电池片的方法及相应的太阳能组件，使得成本较低，且大大提高了电池效率。
为实现上述发明目的之一，本发明提供了一种条形电池片，其定义有两条长边、两条短边、受光面和相对的背面，所述条形电池片的受光面和背面均设置有电极结构，受光面和背面的电极结构的电极性相反，所述受光面的电极结构包括汇聚电流的一条主栅线或一列间隔分布的电极盘，所述主栅线或者一列间隔分布的电极盘靠近且平行于所述电池片的一条长边；在所述条形电池片的另一长边边缘，条形电池片的背面未设置与所述受光面的主栅线或间隔分布的电极盘对应的主栅或电极盘。
作为本发明的进一步改进，所述长边是短边的N倍，N为大于等于3的整数。
作为本发明的进一步改进，所述背面的电极结构由主要采用铝材料制成的用以收集电流的第一电极结构构成。
作为本发明的进一步改进，所述第一电极结构为铝背场或若干副栅线。
作为本发明的进一步改进，所述背面的电极结构由一列间隔分布的电极盘和主要采用铝材料制成的用以收集电流的第一电极结构构成，背面的电极结构中的所述电极盘平行于长边且大致位于条形电池片短边方向的中央。
作为本发明的进一步改进，所述条形电池片受光面的电极结构以及背面的电极盘的材料主要组成为银。
作为本发明的进一步改进，所述条形电池片的受光面的电极盘和/或背面的电极盘大致为矩形。
作为本发明的进一步改进，所述条形电池片为PERC电池。
本发明进一步提供了一种太阳能电池片，其定义有相互垂直的a边和b边、受光面和相对的背面，所述太阳能电池片的受光面和背面均设置有电极结构，受光面和背面的电极结构的电极性相反，所述受光面的电极结构包括汇聚电流的若干条主栅线或若干列间隔分布的电极盘，所述主栅线或者间隔分布的电极盘平行于所述电池片的a边；所述太阳能电池片具有若干平行于a边方向延伸的条形单元，每一条形单元上具有沿其一侧边缘延伸设置的一条所述主栅线或一列所述电极盘，在所述条形单元与前述主栅线或电极盘相对的另一边的边缘，所述条形单元的背面未设置与所述受光面的主栅线或间隔分布的电极盘对应的主栅或电极盘。
作为本发明的进一步改进，每一所述条形单元背面的电极结构由主要采用铝材料制成的用以收集电流的第一电极结构构成、和/或由主要采用铝材料制成的用以收集电流的第一电极结构和一列间隔分布的电极盘构成，背面的电极结构中的所述电极盘平行于a边且大致位于条形单元平行b边方向的中央。
作为本发明的进一步改进，所述第一电极结构为铝背场或若干副栅线。
作为本发明的进一步改进，所述太阳能电池片受光面的电极结构以及背面的电极盘的材料主要组成为银。
作为本发明的进一步改进，所述太阳能电池片为PERC电池。
本发明进一步提供了一种条形电池片的制备方法，包括如下步骤：
提供所述的太阳能电池片；
将所述的太阳能电池片沿平行于a边的(N-1)条线切割，将其N等分后使若干所述条形单元分割开形成N个所述条形电池片，所述条形电池片形成有长边和短边，长边是短边长度的N倍。
作为本发明的进一步改进，所述N为大于等于3的整数。
本发明进一步提供了一种太阳能组件，所述太阳能组件包括若干电池串，每一所述电池串包括在边缘处采用导电胶叠加连接的若干第一电池片、至少一个第二电池片和连接所述第二电池片的汇流条，所述汇流条与第二电池片背面的电极盘电性连接。
作为本发明的进一步改进，若干第一电池片依次叠加连接，至少有一片所述第二电池片位于所述电池串的尾端。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：由于所述条形电池片分为两种，第一种条形电池片的背面电极结构为铝材料制成的副栅线，第二种条形池片的背面电极结构为铝材料制成的副栅线和银材料制成的电极盘，未设置如受光面的主栅线或者电极盘之类需要银浆制成的电极结构；且在相应的太阳能组件中，第二种条形池片可只在一串电池串中设置一个，只要满足连接汇流条将电流流通到外部电路即可，从而大大降低了银浆料的用量，使得成本较低，且减少电池背面复合，提高电池效率。
附图说明
图1所示是本发明中太阳能组件的电池串的侧面示意图，显示相邻条形电池片的叠加连接关系。
图2本发明中或图1中条形电池片一较佳实施例的背面示意图。
图3是本发明中或图1中条形电池片另一较佳实施例的背面示意图。
图4是图1所示的电池串中相邻条形电池片的叠加位置处的局部放大示意图。
图5是图1所示电池串一较佳实施例的部分俯视图。
图6是图1所示电池串另一较佳实施例的部分俯视图。
图7是本发明太阳能电池片一较佳实施例的背面示意图。
图8是本发明太阳能电池片另一较佳实施例的背面示意图。
图9是本发明太阳能电池片又一较佳实施例的背面示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
在本申请的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分夸大，因此，仅用于图示本申请的主题的基本结构。
图1简单示意了本发明的具体实施例的一种太阳能组件中的电池串101部分结构的侧视图，所述太阳能组件会包括若干所示的电池串101。每一所述电池串101包括在边缘处叠加电性连接的若干条形电池片11和与电池串101电性连接的汇流条103。
结合图2和图3所示，所述条形电池片11定义有两条长边111、两条短边113、受光面110和相对的背面112。所述条形电池片11的受光面110和背面112均设置有电极结构，受光面110和背面112的电极结构的电极性相反。
所述受光面110的电极结构包括汇聚电流的一条主栅线1101或一列间隔分布的电极盘1101，所述主栅线1101或者一列间隔分布的电极盘1101靠近且平行于所述电池片的一条长边111。条形电池片11的受光面除了具有若干条主栅线1101或者成列间隔布置的电极盘1101外，通常还具有大量的收集电流的受光面副栅线(未图示)。受光面的电极结构主栅线1101或者成列间隔布置的电极盘110和大量收集电流的受光面副栅线的材料主要组成为银浆。
本发明主要是通过对条形电池片11的背面电极结构的设计，降低电池片的成本，并提高条形电池片的效率。其受光面的设计采用现有技术，在此不再详细赘述。
如图2和图3并参图4至6所示，所述条形电池片11的背面电极结构设置具有两种实施方式，这里对应其中一种实施方式的条形电池片11称为第一电池片12，对应另一种实施方式的条形电池片11称为第二电池片14。
共同地，两种所述条形电池片11上，在所述条形电池片11的另一长边边缘，条形电池片11的背面未设置与所述受光面110的主栅线1101或间隔分布的电极盘1101对应的主栅或电极盘。
区别地，在本发明优选的实施例中，所述第一电池片12背面的电极结构由主要采用铝材料制成的用以收集电流的第一电极结构122构成；也就是说，其背面的电极结构除了主要由铝材料制成的第一电极结构122外，未设置采用其他材料，例如类似受光面110的主栅线1101或者电极盘1101之类的银浆等制成的电极结构。
而所述第二电池片14背面的电极结构由主要采用铝材料制成的用以收集电流的第一电极结构142和一列间隔分布的电极盘144构成，该列间隔分布的电极盘144平行于长边且大致位于条形电池片11短边方向的中央；并且，除该第一电极结构142和电极盘144外，未设置采用其他材料，例如类似受光面110的主栅线1101之类的银浆等制成的电极结构。
其中，所述第一电极结构122、142为铝背场或者若干铝制副栅线。所述电极盘144的材料主要组成为银。优选地，所述受光面110的电极盘1101和/或背面的电极盘144大致为矩形。
所述电池串101中的条形电池片11可仅由第二电池片14组成，也可由第一电池片12和第二电池片14共同组成。
参照图4，在所述电池串101中，一个条形电池片11的受光面主栅1101或一列电极盘1101与相邻的条形电池片11背面的铝背场122/142交叠且通过导电胶105电性连接。参照5和图6，多个第一电池片12和至少一个第二电池片14连接形成所述电池串101，所述汇流条103与至少一个第二电池片14的背面电极盘144电性连接。所述至少一个第二电池片14可位于电池串101的尾端。当然，根据太阳能组件的串并联电路具体布置及汇流条103需要引出的位置，第二电池片14在电池串101中的位置可进行调整，如调整成图6中所示的排布方案。
以上所述条形电池片11为PERC电池。
本实施方式中的第一电池片12、第二电池片14具体是怎样制备出来的，以下将加以说明。将母电池片切割成等分的条形电池片的具体切割工艺是现有技术，此处就不再赘述。以下主要介绍具有本发明实质改进精神的背面电极结构设计的母电池片和怎样将其分割为以上所述的第一电池片12、第二电池片14。
首先提供如图7至9所示的太阳能电池片120、160、140，图7所示的太阳能电池片120可制备出第一电池片12，图8所示的太阳能电池片160可制备出第一电池片12和第二电池片14，图9所示的太阳能电池片140可制备出第二电池片14。
参照图7及图1所示，以太阳能电池片120为例，其定义有相互垂直的a边和b边、受光面110和相对的背面112，所述太阳能电池片的受光面110和背面112均设置有电极结构，受光面110和背面112的电极结构的电极性相反，受光面的电极结构为正，背面的电极结构为负。所述受光面的电极结构包括汇聚电流的若干条主栅线1101或若干列间隔分布的电极盘1101，所述主栅线1101或者间隔分布的电极盘1101平行于所述电池片的a边。
所述太阳能电池片120具有若干平行于a边方向延伸的条形单元1201，每一条形单元1201上具有沿其一侧边缘延伸设置的一条所述主栅线1101或一列所述电极盘1101，在所述条形单元1201与前述主栅线1101或电极盘1101相对的另一边的边缘，所述条形单元1201的背面未设置与所述受光面的主栅线或间隔分布的电极盘对应的主栅或电极盘。
在本实施例中，所述背面112的电极结构由主要采用铝材料制成的用以收集电流的第一电极结构122构成；也就是说，其背面的电极结构除了主要由铝材料制成的第一电极结构122外，未设置采用其他材料，例如类似受光面110的主栅线1101或者电极盘1101之类的银浆等制成的电极结构。
将所述的太阳能电池片120沿平行于a边的(N-1)条线(即图7中平行于边的虚线)切割，将其N等分后使若干所述条形单元1201分割开形成N个所述条形第一电池片12，条形电池片形成长边和短边，长边平行于太阳能电池片120的a边，短边是太阳能电池片120的b边的一段。即长边是短边长度的N倍。在本实施方式中N为5，在其他实施方式中，N为大于等于3的整数即可。切割并分开后，即形成条形的第一电池片12。
参照图8所示，其所展示的太阳能电池片160的背面电极结构与图7所示的太阳能电池片120的背面电极结构区别是，其有部分条形单元1601的电极结构还设置了一列间隔分布的电极盘144，其他条形单元1601的电极结构只有铝制第一电极结构122。电极盘144平行于a边。其制备条形第一电池片12和第二电池片14时，也是沿平行于a边的(N-1)条线(即图7中平行于边的虚线)切割，将其N等分。按照图8所示的实施例中，电极盘144为两列，两列电极盘144相对于电池片平行于a边的中心线对称设置。切割分开后，即形成两片长条形第二电池片14，(N-2)两片长条形第一电池片12，本实施例中N等于6。在其他实施例中，电极盘144为可以为M列，M为整数。我们也可以说太阳能电池片160可制备出M个第二电池片14，可制备出L个第一电池片12，显然L+M＝N。
所述两列电极盘144平行于太阳能电池片160的a边，即切割分开的长条形第二电池片14的长边。切割分开后，所述条形第二电池片14背面的一列电极盘144平行于其长边且大致位于条形第二电池片14短边方向的中央。
太阳能电池片160的背面电极结构中的第一电极结构122由铝浆材料制成，电极盘144由银浆材料制成；且太阳能电池片160的背面电极结构除了第一电极结构122和需与汇流条103连接电极盘144外，未设置如受光面的主栅线1101或者电极盘1101之类需要银浆制成的电极结构。
参照图9所示，其所展示的太阳能电池片140的背面电极结构与图8所示的太阳能电池片160的背面电极结构区别是，其在虚线区分开的所有条形单元1401均设置了一列间隔分布的电极盘144。此时M等于N，L等于0。如9中所示的实施例的太阳能电池片140中，N等于6，即太阳能电池片140可制备出6片条形第二电池片14。
太阳能电池片140的背面电极结构中的第一电极结构122由铝浆材料制成；太阳能电池片140的背面电极结构除电极盘144由银浆材料制成，未设置如受光面的主栅线1101或者电极盘1101之类需要银浆制成的电极结构。
所述条形电池片11的受光面的电极盘1101和/或背面的电极盘144大致为矩形，如此可与汇流条接触良好。
综上，由于所述条形电池片分为两种，第一种条形第一电池片12的背面电极结构为铝材料制成的第一电极结构122，第二种条形第二电池片14的背面电极结构为铝材料制成的第一电极结构142和银材料制成的电极盘144，未设置如受光面的主栅线1101或者电极盘1101之类需要银浆制成的电极结构；且在相应的太阳能组件中，第二电池片14可只在一串电池串中设置一个，只要满足连接汇流条将电流流通到外部电路即可，从而大大降低了银浆料的用量，使得成本较低，且减少电池背面复合，提高电池效率。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
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方式的具体说明，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方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种条形电池片，其定义有两条长边、两条短边、受光面和相对的背面，其特征在于：所述条形电池片的受光面和背面均设置有电极结构，受光面和背面的电极结构的电极性相反，所述受光面的电极结构包括汇聚电流的一条主栅线或一列间隔分布的电极盘，所述主栅线或者一列间隔分布的电极盘靠近且平行于所述电池片的一条长边；在所述条形电池片的另一长边边缘，条形电池片的背面未设置与所述受光面的主栅线或间隔分布的电极盘对应的主栅或电极盘;所述背面的电极结构由主要采用铝材料制成的用以收集电流的第一电极结构和一列间隔分布的用以与汇流条连接的电极盘构成，背面的电极结构中的所述电极盘平行于长边且大致位于条形电池片短边方向的中央。
2.根据权利要求1所述的条形电池片，其特征在于：所述第一电极结构为铝背场或若干副栅线。
3.根据权利要求1所述的条形电池片，其特征在于：所述条形电池片受光面的电极结构以及背面的电极盘的材料主要组成为银。
4.根据权利要求1所述的条形电池片，其特征在于：所述条形电池片的受光面的电极盘和/或背面的电极盘大致为矩形。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的条形电池片，其特征在于：所述条形电池片为PERC电池。
6.一种太阳能电池片，其定义有相互垂直的a边和b边、受光面和相对的背面，其特征在于：所述太阳能电池片的受光面和背面均设置有电极结构，受光面和背面的电极结构的电极性相反，所述受光面的电极结构包括汇聚电流的若干条主栅线或若干列间隔分布的电极盘，所述主栅线或者间隔分布的电极盘平行于所述电池片的a边；所述太阳能电池片具有若干平行于a边方向延伸的条形单元，每一条形单元上具有沿其一侧边缘延伸设置的一条所述主栅线或一列所述电极盘，在所述条形单元与前述主栅线或电极盘相对的另一边的边缘，所述条形单元的背面未设置与所述受光面的主栅线或间隔分布的电极盘对应的主栅或电极盘；部分或全部条形单元背面的电极结构由主要采用铝材料制成的用以收集电流的第一电极结构和一列间隔分布的用以与汇流条连接的电极盘构成，背面的电极结构中的所述电极盘平行于a边且大致位于条形单元平行b边方向的中央；所述第一电极结构为铝背场或若干副栅线；所述太阳能电池片受光面的电极结构以及背面的电极盘的材料主要组成为银。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池片，其特征在于：所述太阳能电池片为PERC电池。
8.一种条形电池片的制备方法，包括如下步骤：
提供如权利要求6至7任一项所述的太阳能电池片；
将所述的太阳能电池片沿平行于a边的(N-1)条线切割，将其N等分后使若干所述条形单元分割开形成N个所述条形电池片，所述条形电池片形成有长边和短边，长边是短边长度的N倍。
9.根据权利要求8所述的制备条形电池片的方法，其特征在于：所述N为大于等于3的整数。
10.一种太阳能组件，所述太阳能组件包括若干电池串，每一所述电池串包括在边缘处采用导电胶叠加连接的若干第一电池片、至少一个第二电池片和连接所述第二电池片的汇流条，所述第一电池片的受光面和背面均设置有电极结构，受光面和背面的电极结构的电极性相反，所述受光面的电极结构包括汇聚电流的一条主栅线或一列间隔分布的电极盘，所述主栅线或者一列间隔分布的电极盘靠近且平行于所述电池片的一条长边；在所述条形电池片的另一长边边缘，条形电池片的背面未设置与所述受光面的主栅线或间隔分布的电极盘对应的主栅或电极盘；背面的电极结构由主要采用铝材料制成的用以收集电流的第一电极结构构成，所述第二电池片如权利要求1至5中任意一项所述的条形电池片设置，所述汇流条与第二电池片背面的电极盘电性连接。
11.根据权利要求10所述的太阳能组件，其特征在于：若干第一电池片依次叠加连接，至少有一片所述第二电池片位于所述电池串的尾端。
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