CN109713074A - 一种基于ibc电池的电池串 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池串，任意一个第一电极沿第一方向仅仅会与第一电极或空白区域相邻，任意一个第二电极沿第一方向仅仅会与第二电极或空白区域相邻。此时串焊线可以沿第一方向仅仅将两个IBC电池片的第一电极串联，或仅仅将第二电极串联。而位于第一IBC电池片的第一电极为n型电极，位于第一IBC电池片的第二电极为p型电极，位于第二IBC电池片的第一电极为p型电极，位于第二IBC电池片的第二电极为n型电极。上述沿第一方向延伸的串焊线可以将第一IBC电池片与第二IBC电池片相互串联而构成电池串。串焊线的成本较低，且设置串焊线仅仅使用常规的串焊设备以及串焊台即可，可以极大的降低基于IBC电池的电池串的成本。

Description

一种基于IBC电池的电池串

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，特别是涉及一种基于IBC电池的电池串。

背景技术

随着太阳能电池技术的不断革新，目前有关电池技术也得到了显著的发展，其中IBC电池作为一种新型的太阳能电池结构，已经受到越来越多人们的关注。

所谓IBC电池，即应用有交错背接触技术(Interdigitated Back Contact，IBC)的太阳能电池。由于IBC电池的特殊结构，其金属栅线都设置在IBC电池的背面，从而使得IBC电池的正面无任何栅线以及焊带，从而完全消除了IBC电池片正面的栅线以及焊带的遮挡，使得电池片正面可以全部用来接受光照，进而能够更有效的收集光生载流子，使能量转换效率得到极大提高。

在现有技术中，通常只能利用导电背板以及使用导电胶封装来实现IBC电池相互串联。但是使用导电背板以及导电胶封装的价格昂贵，成本较高。所以如何提供一种成本低廉的基于IBC电池的电池串是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于IBC电池的电池串，该电池串具有较低的成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于IBC电池的电池串，包括至少两条串焊线、至少一个第一IBC电池片和至少一个第二IBC电池片，所述第一IBC电池片与所述第二IBC电池片沿第一方向交替排列；

所述第一IBC电池片的背光侧表面和所述第二IBC电池片的背光侧表面均设置有至少一行沿第二方向排列的多个第一电极，以及至少一行沿第二方向排列的多个第二电极；相邻所述第一电极之间、相邻所述第二电极之间、所述第一电极与所述电池串侧边之间，以及所述第二电极与所述电池串侧边之间均设置有空白区域；所述第一电极沿所述第一方向与所述第二电极相错设置；

位于所述第一IBC电池片的第一电极为n型电极，位于所述第一IBC电池片的第二电极为p型电极；位于所述第二IBC电池片的第一电极为p型电极，位于所述第二IBC电池片的第二电极为n型电极；一所述串焊线沿所述第一方向与所述第一IBC电池片的第一电极和所述第二IBC电池片的第一电极相接触，另一所述串焊线沿所述第一方向与所述第一IBC电池片的第二电极和所述第二IBC电池片的第二电极相接触，以将所述第一IBC电池片与所述第二IBC电池片相互串联。

可选的，任一行所述第一电极构成一第一电极组，任一行所述第二电极构成一第二电极组，所述第一电极组与所述第二电极组沿所述第一方向交替排列。

可选的，所述第一电极组的数量与所述第二电极组的数量相等。

可选的，所述第一电极的数量与所述第二电极的数量相等。

可选的，所述第一电极的宽度与所述第二电极的宽度相等；所述第一电极的长度与所述第二电极的长度相等。

可选的，所述第一电极呈矩形，所述第一电极的轴线平行于所述第二方向；所述第二电极呈矩形，所述第二电极的轴线平行于所述第二方向。

可选的，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。

可选的，所述第一IBC电池片的背光侧表面和所述第二IBC电池片的背光侧表面均设置有覆盖所述空白区域的钝化膜；所述钝化膜裸露所述第一电极和所述第二电极。

可选的，所述钝化膜为氮化硅薄膜。

可选的，所述n型电极为n型重掺杂电极，所述p型电极为p型重掺杂电极。

本发明所提供的一种基于IBC电池的电池串，包括至少两条串焊线、至少一个第一IBC电池片和至少一个第二IBC电池片，第一IBC电池片与第二IBC电池片沿第一方向交替排列；第一IBC电池片的背光侧表面和第二IBC电池片的背光侧表面均设置有至少一行沿第二方向排列的多个第一电极，以及至少一行沿第二方向排列的多个第二电极；相邻第一电极之间、所述第二电极之间、第一电极与电池串侧边之间，以及第二电极与电池串侧边之间均设置有空白区域；第一电极沿第一方向与所述第二电极相错设置；位于第一IBC电池片的第一电极为n型电极，位于第一IBC电池片的第二电极为p型电极；位于第二IBC电池片的第一电极为p型电极，位于第二IBC电池片的第二电极为n型电极；一串焊线沿第一方向与第一IBC电池片的第一电极和第二IBC电池片的第一电极相接触，另一串焊线沿第一方向与第一IBC电池片的第二电极和第二IBC电池片的第二电极相接触，以将第一IBC电池片与所述第二IBC电池片相互串联。

上述电池串中，任意一个第一电极沿第一方向仅仅会与第一电极或空白区域相邻，任意一个第二电极沿第一方向仅仅会与第二电极或空白区域相邻。此时串焊线可以沿第一方向仅仅将两个IBC电池片的第一电极串联，或仅仅将第二电极串联。而位于第一IBC电池片的第一电极为n型电极，位于第一IBC电池片的第二电极为p型电极，位于第二IBC电池片的第一电极为p型电极，位于第二IBC电池片的第二电极为n型电极。上述沿第一方向延伸的串焊线可以将第一IBC电池片与第二IBC电池片相互串联而构成电池串。串焊线的成本较低，且设置串焊线仅仅使用常规的串焊设备以及串焊台即可，可以极大的降低基于IBC电池的电池串的成本。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，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。

图1为本发明实施例所提供的一种基于IBC电池的电池串的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种具体的基于IBC电池的电池串的结构示意图。

图中：1.第一IBC电池片、2.第二IBC电池片、3.第一电极、31.第一电极组、4.第二电极、41.第二电极组、5.空白区域、6.串焊线、7.钝化膜。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种基于IBC电池的电池串。在现有技术中，IBC电池之间，通常只能利用导电背板以及使用导电胶封装来实现IBC电池相互串联。但是使用导电背板以及导电胶封装的价格昂贵，成本较高。

而本发明所提供的一种基于IBC电池的电池串中，任意一个第一电极沿第一方向仅仅会与第一电极或空白区域相邻，任意一个第二电极沿第一方向仅仅会与第二电极或空白区域相邻。此时串焊线可以沿第一方向仅仅将两个IBC电池片的第一电极串联，或仅仅将第二电极串联。而位于第一IBC电池片的第一电极为n型电极，位于第一IBC电池片的第二电极为p型电极，位于第二IBC电池片的第一电极为p型电极，位于第二IBC电池片的第二电极为n型电极。上述沿第一方向延伸的串焊线可以将第一IBC电池片与第二IBC电池片相互串联而构成电池串。串焊线的成本较低，且设置串焊线仅仅使用常规的串焊设备以及串焊台即可，可以极大的降低基于IBC电池的电池串的成本。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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。

请参考图1，图1为本发明实施例所提供的一种基于IBC电池的电池串的结构示意图。

参见图1，在本发明实施例中，所述基于IBC电池的电池串包括至少两条串焊线6、至少一个第一IBC电池片1和至少一个第二IBC电池片2，所述第一IBC电池片1与所述第二IBC电池片2沿第一方向交替排列；所述第一IBC电池片1的背光侧表面和所述第二IBC电池片2的背光侧表面均设置有至少一行沿第二方向排列的多个第一电极3，以及至少一行沿第二方向排列的多个第二电极4；相邻所述第一电极3之间、相邻所述第二电极4之间、所述第一电极3与所述电池串侧边之间，以及所述第二电极4与所述电池串侧边之间均设置有空白区域5；所述第一电极3沿所述第一方向与所述第二电极4相错设置；位于所述第一IBC电池片1的第一电极3为n型电极，位于所述第一IBC电池片1的第二电极4为p型电极；位于所述第二IBC电池片2的第一电极3为p型电极，位于所述第二IBC电池片2的第二电极4为n型电极；一所述串焊线6沿所述第一方向与所述第一IBC电池片1的第一电极3和所述第二IBC电池片2的第一电极3相接触，另一所述串焊线6沿所述第一方向与所述第一IBC电池片1的第二电极4和所述第二IBC电池片2的第二电极4相接触，以将所述第一IBC电池片1与所述第二IBC电池片2相互串联。

通常情况下，太阳能电池具有面向太阳的一面和背离太阳的一面，其中面向太阳的一面通常称为受光侧，也称为正面；背离太阳的一面通常称为背光侧，也称为背面。构成本发明实施例所提供的电池串的太阳能电池具体为IBC电池片，其中第一电极3。第二电极4等结构均设置在IBC电池片的背光侧表面。

在本发明实施例中，电池串是通过两种结构的IBC电池片构成，其分别为第一IBC电池片1以及第二IBC电池片2，且第一IBC电池片1与第二IBC电池片2会沿第一方向交替排列。所谓第一方向即串焊线6延伸的方向。有关第一IBC电池片1中太阳能电池基板的具体结构以及第二IBC电池片2中太阳能电池基板的具体结构，及其相关工作原理可以参考现有技术，在此不再进行赘述。

需要说明的是，在本发明实施例中，一电池串通常是由多个上述第一IBC电池片1以及多个第二IBC电池片2沿第一方向交替排列且相互串联而成。在本发明实施例中，某一电池串中电池片的数量可以是奇数也可以是偶数，即在本发明实施例中第一IBC电池片1的数量与第二IBC电池片2的数量可以一致也可以不一致，在本发明实施例中并不作具体限定。

上述第一IBC电池片1的背光侧表面和第二IBC电池片2的背光侧表面均设置有至少一行沿第二方向排列的多个第一电极3，以及至少一行沿第二方向排列的多个第二电极4。即第一IBC电池片1背面设置有多个第一电极3以及多个第二电极4，其中预设数目的第一电极3会沿第二方向呈一直线排列，每一行第一电极3在本发明实施例中构成一第一电极组31，通常情况下第一IBC电池片1背面会设置多行第一电极组31；相应的，预设数目的第二电极4同样会沿第二方向呈一直线排列，每一行第二电极4在本发明实施例中构成一第二电极组41，通常情况下第一IBC电池片1背面会设置多行第二电极组41。

与第一IBC电池片1相类似，第二IBC电池片2背面设置有多个第一电极3以及多个第二电极4，其中预设数目的第一电极3会沿第二方向呈一直线排列，每一行第一电极3在本发明实施例中构成一第一电极组31，通常情况下第二IBC电池片2背面会设置多行第一电极组31；相应的，预设数目的第二电极4同样会沿第二方向呈一直线排列，每一行第二电极4在本发明实施例中构成一第二电极组41，通常情况下第二IBC电池片2背面会设置多行第二电极组41。

在本发明实施例中，上述相邻第一电极3之间、相邻第二电极4之间、第一电极3与电池串侧边之间，以及第二电极4与电池串侧边之间均设置有空白区域5；即在第一IBC电池片1与第二IBC电池片2背面，在第一电极3的四周以及第二电极4的四周均设置有空白区域5，使得同一第一电极组31中相邻第一电极3之间、同一第二电极组41中相邻第二电极4之间、以及第一电极3与第二电极4之间均相互隔离。在本发明实施例中，第一电极3沿第一方向与第二电极4相错设置，即沿第一方向第一电极3仅仅会与第一电极3或空白区域5相邻，同样第二电极4仅仅会与第二电极4或空白区域5相邻。

在本发明实施例中，第一IBC电池片1背光侧表面的第一电极3为n型电极，第二电极4为p型电极。即在第一IBC电池片1中，第一电极3为第一IBC电池片1的负极，而第二电极4为第一IBC电池片1的正极；在本发明实施例中，第二IBC电池片2背光侧表面的第一电极3为p型电极，第二电极4为n型电极。即在第二IBC电池片2中，第一电极3为第二IBC电池片2的正极，而第二电极4为第二IBC电池片2的负极。

在本发明实施例中，一串焊线6沿第一方向与第一IBC电池片1的第一电极3和第二IBC电池片2的第一电极3相接触，此时该串焊线6会将第一IBC电池的负极与第二IBC电池片2的正极相互电连接；相应的，另一串焊线6沿第一方向与第一IBC电池片1的第二电极4和第二IBC电池片2的第二电极4相接触，此时该串焊线6会将第一IBC电池的正极与第二IBC电池片2的负极相互电连接，从而实现将第一IBC电池片1与第二IBC电池片2相互串联。而在本发明实施例中，上述串焊线6仅仅需要沿第一方向设置，通过现有的串焊设备以及串焊台即可实现；同时使用串焊线6可以极大的降低电池串的制作成本。

本发明实施例所提供的一种基于IBC电池的电池串中，任意一个第一电极3沿第一方向仅仅会与第一电极3或空白区域5相邻，任意一个第二电极4沿第一方向仅仅会与第二电极4或空白区域5相邻。此时串焊线6可以沿第一方向仅仅将两个IBC电池片的第一电极3串联，或仅仅将第二电极4串联。而位于第一IBC电池片1的第一电极3为n型电极，位于第一IBC电池片1的第二电极4为p型电极，位于第二IBC电池片2的第一电极3为p型电极，位于第二IBC电池片2的第二电极4为n型电极。上述沿第一方向延伸的串焊线6可以将第一IBC电池片1与第二IBC电池片2相互串联而构成电池串。串焊线6的成本较低，且设置串焊线6仅仅使用常规的串焊设备以及串焊台即可，可以极大的降低基于IBC电池的电池串的成本。

有关本发明所提供的电池串的具体结构将在下述发明实施例中做详细介绍。

请参考图2，图2为本发明实施例所提供的一种具体的基于IBC电池的电池串的结构示意图。

区别于上述发明实施例，本发明实施例是在上述发明实施例的基础上，进一步的对电池串中第一IBC电池片1以及第二IBC电池片2的结构进行具体限定。其余内容已在上述发明实施例中进行了详细介绍，在此不再进行赘述。

参见图2，在本发明实施例中，一行所述第一电极3构成一第一电极组31，任一行所述第二电极4构成一第二电极组41，所述第一电极组31与所述第二电极组41沿所述第一方向交替排列。在本发明实施例中，上述第一电极3以及第二电极4通常还负责收集第一IBC电池片1以及第二IBC电池片2所产生的电流。为了更加均匀的收集第一IBC电池片1以及第二IBC电池片2所产生的电流，上述由第一电极3构成的第一电极组31以及由第二电极4构成的第二电极组41可以沿第一方向交替排列，从而使得n型电极以及p型电极在第一IBC电池片1的背面和第二IBC电池片2的背面交替排列，从而更加均匀的收集电流。

进一步的，为了更加均匀的收集第一IBC电池片1以及第二IBC电池片2所产生的电流，上述第一电极组31的数量通常需要与第二电极组41的数量相等，且第一电极3的数量与第二电极4的数量通常需要相等。即第一IBC电池片1中的n型电极数量与p型电极数量相等，同时第二IBC电池片2中的n型电极数量与p型电极数量相等。进一步的，为了更加均匀的收集第一IBC电池片1以及第二IBC电池片2所产生的电流，上述第一电极3的形貌可以与第二电极4相同。具体的，上述第一电极3的宽度可以与第二电极4的宽度相等，同时第一电极3的长度可以与第二电极4的层长度相等。

在本发明实施例中，上述第一电极3以及第二电极4通常均呈矩形。为了使得在第一IBC电池片1的背面以及第二IBC电池片2的背面尽可能多个的设置第一电极3和第二电极4，上述第一电极3的轴线通常平行于第二方向，且第二电极4的轴线通常平行与第二方向。进一步的，为了更多的设置第一电极3以及第二电极4，位于同一第一电极组31中的第一电极3的轴线可以共线，同时位于同一第二电极组41中的第二电极4的轴线同样可以共线。通常情况下，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。即每一行第一电极3的排列方向与串焊线6延伸方向垂直，且每一行第二电极4的排列方向与串焊线6延伸方向垂直。

作为优选的，在本发明实施例中，所述第一IBC电池片1的背光侧表面和所述第二IBC电池片2的背光侧表面均设置有覆盖所述空白区域5的钝化膜7；所述钝化膜7裸露所述第一电极3和所述第二电极4。

上述钝化膜7可以有效减少第一IBC电池片1背光侧表面以及第二IBC电池片2背光侧表面的载流子复合，从而增加电池串的转换效率。具体的，在本发明实施例中上述钝化膜7可以具体为氮化硅薄膜，即上述钝化膜7的材质可以具体为氮化硅(SiN_X)。由于氮化硅薄膜为绝缘薄膜，且氮化硅薄膜具有良好的抗腐蚀性，上述氮化硅薄膜除了可以起到钝化作用外，还可以起到绝缘保护的作用，在防止第一电极3与第二电极4相互电连接的同时，保护第一IBC电池片1的背光侧表面和所述第二IBC电池片2的背光侧表面不易受到损坏。

作为优选的，在本发明实施例中，所述n型电极可以为n型重掺杂电极，即n⁺⁺型电极；所述p型电极为p型重掺杂电极，即p⁺⁺型电极。将n型电极以及p型电极设置成上述结构可以有效降低电池串的串联电阻，同时可以增加太阳能电池的转换效率。

本发明实施例所提供的一种基于IBC电池的电池串，在第一IBC电池片1背光侧表面的空白区域5以及第二IBC电池片2背光侧表面的空白区域5设置钝化膜7可以有效减少表面载流子复合，从而增加电池串的转换效率；通过将n型电极设置成n型重掺杂电极，同时将p型电极设置成p型重掺杂电极，可以有效降低电池串的串联电阻，同时可以增加太阳能电池的转换效率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

最后，还需要说明的是，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、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、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。

以上对本发明所提供的一种基于IBC电池的电池串进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于IBC电池的电池串，其特征在于，包括至少两条串焊线、至少一个第一IBC电池片和至少一个第二IBC电池片，所述第一IBC电池片与所述第二IBC电池片沿第一方向交替排列；

所述第一IBC电池片的背光侧表面和所述第二IBC电池片的背光侧表面均设置有至少一行沿第二方向排列的多个第一电极，以及至少一行沿第二方向排列的多个第二电极；相邻所述第一电极之间、相邻所述第二电极之间、所述第一电极与所述电池串侧边之间，以及所述第二电极与所述电池串侧边之间均设置有空白区域；所述第一电极沿所述第一方向与所述第二电极相错设置；

位于所述第一IBC电池片的第一电极为n型电极，位于所述第一IBC电池片的第二电极为p型电极；位于所述第二IBC电池片的第一电极为p型电极，位于所述第二IBC电池片的第二电极为n型电极；一所述串焊线沿所述第一方向与所述第一IBC电池片的第一电极和所述第二IBC电池片的第一电极相接触，另一所述串焊线沿所述第一方向与所述第一IBC电池片的第二电极和所述第二IBC电池片的第二电极相接触，以将所述第一IBC电池片与所述第二IBC电池片相互串联。

2.根据权利要求1所述的电池串，其特征在于，任一行所述第一电极构成一第一电极组，任一行所述第二电极构成一第二电极组，所述第一电极组与所述第二电极组沿所述第一方向交替排列。

3.根据权利要求2所述的电池串，其特征在于，所述第一电极组的数量与所述第二电极组的数量相等。

4.根据权利要求3所述的电池串，其特征在于，所述第一电极的数量与所述第二电极的数量相等。

5.根据权利要求4所述的电池串，其特征在于，所述第一电极的宽度与所述第二电极的宽度相等；所述第一电极的长度与所述第二电极的长度相等。

6.根据权利要求1所述的电池串，其特征在于，所述第一电极呈矩形，所述第一电极的轴线平行于所述第二方向；所述第二电极呈矩形，所述第二电极的轴线平行于所述第二方向。

7.根据权利要求1所述的电池串，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。

8.根据权利要求1至7任一项权利要求所述的电池串，其特征在于，所述第一IBC电池片的背光侧表面和所述第二IBC电池片的背光侧表面均设置有覆盖所述空白区域的钝化膜；所述钝化膜裸露所述第一电极和所述第二电极。

9.根据权利要求8所述的电池串，其特征在于，所述钝化膜为氮化硅薄膜。

10.根据权利要求1所述的电池串，其特征在于，所述n型电极为n型重掺杂电极，所述p型电极为p型重掺杂电极。