CN110459624A - 一种大尺寸叠瓦电池结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种大尺寸叠瓦电池结构，包括正面和背场，正面包括若干并行设置的第一主栅和第二主栅，第一主栅位于正面内侧，第二主栅分别位于正面上边缘和下边缘；背场包括若干并行设置的背电极，背电极与第一主栅并行且错位设置；在正面还设有至少一个第一通道和第二通道，第一通道垂直于第一主栅，且贯穿第一主栅和第二主栅设置；第二通道与第一主栅并行设置且与第一通道交叉连通；在背场还设有至少一个第三通道和第四通道，第三通道与第一通道背对设置，第四通道与第一主栅背对设置；背电极与第二通道背对设置。本发明解决了电池弯曲及隐裂问题，还解决了在后期组装时磕碰及碎片的问题，保证产品品质，提高叠瓦电池的成品率，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池叠瓦组件技术领域，尤其是涉及一种大尺寸叠瓦电池结构。
背景技术
现有叠瓦电池组件用的均为由小尺寸硅片组装而成的，小尺寸硅片的边长为156mm。但随着光伏市场发展，对太阳能电池组件的要求越来越高，叠瓦电池组件趋向高功率与高转化率。而现有的小尺寸硅片的有效面积小、电池转换率低，无法满足现有太阳能电池片的组装技术要求。大尺寸硅片单张的有效面积较大，可提高太阳能电池组件的有效发电面积，是目前研究发展的趋势。而现有的小尺寸硅片用的丝网印刷网版为一体式结构，用一体式结构的网版印刷大尺寸硅片时，会出现不同程度的完全，而且在后期组装时会出现磕碰及碎片问题，严重影响产品质量，制约生产进度。设计一种适合大尺寸硅片的丝网印刷网版，是嗦待解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种大尺寸叠瓦电池结构，尤其是适用于硅片尺寸大于156mm的叠瓦电池，不仅可解决目前硅片印刷中出现的电池弯曲的技术问题，而且还解决了在后期组装时会出现磕碰及碎片的技术问题，保证产品品质，提高叠瓦电池的成品率，降低生产成本。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种大尺寸叠瓦电池结构，包括正面和背场，所述正面包括若干并行设置的第一主栅和第二主栅，所述第一主栅位于所述正面内侧，所述第二主栅分别位于所述正面上边缘和下边缘；所述背场包括若干并行设置的背电极，所述背电极与所述第一主栅并行且错位设置；在所述正面还设有至少一个第一通道和第二通道，所述第一通道垂直于所述第一主栅，且贯穿所述第一主栅和所述第二主栅设置；所述第二通道与所述第一主栅并行设置且与所述第一通道交叉连通；在所述背场还设有至少一个第三通道和第四通道，所述第三通道与所述第一通道背对设置，所述第四通道与所述第一主栅背对设置；所述背电极与所述第二通道背对设置。
进一步的，所述第一通道与所述第三通道宽度相同，所述第二通道与所述第四通道宽度相同；且所述第一通道宽度大于所述第二通道宽度。
进一步的，所述第一主栅和所述第二主栅至少有一侧设有若干开口方向朝外设置的圆弧段，所述圆弧段并排交替设置；所述第二主栅与所述第一主栅同侧所述圆弧段开口朝向相同且纵向位置对应设置。
进一步的，所述第一主栅两侧均设有所述圆弧段，且所述第一主栅两侧的所述圆弧段相互交错设置。
进一步的，所述第二主栅靠近所述第一主栅一侧设有所述圆弧段。
进一步的，所述第一主栅与所述第二主栅数量均为两个，且所述第一主栅宽度大于所述第二主栅宽度。
进一步的，所述背电极结构与所述第一主栅结构相同，且所述背电极数量与所述第二通道相同。
进一步的，所述第一通道与所述第三通道数量相同。
进一步的，所述第四通道与所述第一主栅数量相同。
进一步的，在所述第一主栅之间或在所述第一主栅与所述第二主栅之间置有若干均匀并排设置的细栅；所述细栅分别与所述第一主栅和所述第二主栅垂直。
采用本发明设计的叠瓦电池结构，尤其是适用于硅片尺寸大于156mm的叠瓦电池，减小了单条电池长度尺寸，降低了硅片因长度尺寸过长而导致硅片在印刷中易出现电池弯曲变形的风险，降低硅片应力集中，减少隐裂产生，进而在后期组装时减小了硅片的磕碰或碎片量，也降低了因硅片隐裂带来的组件返修的风险，保证产品品质，提高叠瓦电池的成品率，降低生产成本。
附图说明
图1是本发明一实施例的叠瓦电池正面的结构示意图；
图2是本发明一实施例的第一主栅左侧的结构示意图；
图3是本发明一实施例的上边缘第二主栅左侧的结构示意图；
图4是本发明一实施例的下边缘第二主栅左侧的结构示意图；
图5是本发明一实施例的叠瓦电池背场的结构示意图。
图中：
10、正面 11、第一主栅 12、第二主栅
13、细栅 14、第一通道 15、第二通道
16、圆弧段 20、背场 21、背电极
22、第三通道 23、第四通道
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明提出一种大尺寸叠瓦电池结构，如图1-5所示，包括正面10和背场20，正面10包括若干并行设置的第一主栅11和第二主栅12，第一主栅11位于正面10内侧，第二主栅12分别位于正面10的上边缘和下边缘，具体地如图1所示。背场20包括若干并行设置的背电极21，背电极21与第一主栅11并行且错位设置，背电极21的结构与第一主栅11的结构相同。在本实施例中，第一主栅11与第二主栅12的数量均为两个，第一主栅11分别位于正面10的上半部和下半部，第一主栅11的宽度大于第二主栅12的宽度且是第二主栅12宽度的两倍。同时，在正面10中部的第一主栅11之间或在正面10上下两端部的第一主栅11与第二主栅12之间均设有有若干均匀并排竖直的细栅13，细栅13分别与第一主栅11和第二主栅12垂直设置，优选地，细栅宽度为40-50um。背电极21的数量为三个，且背电极21的宽度与第一主栅11的宽度相同。印刷时，在正面10的第一主栅11和第二主栅12中印刷一层银浆，主要用于电池电荷的收集和传导；在背场20中印刷一层铝浆，用于基体电荷采集以及作为反射电子的反射场，增加电池转换效率；在铝浆中间的背电极上需印刷一层银浆，用于电池电荷收集与传导。组件焊接的时候，焊条或者导电胶都是焊接在背电极21上，铝浆背场20就是把太阳能电池各部分的电流汇聚到背电极21，然后再通过焊条导出电流。
进一步的，第一主栅11和第二主栅12至少有一侧设有若干开口方向朝外设置的圆弧段16，且每一侧边的圆弧段16均并排交替设置，圆弧段16用于在组件焊接时，上下叠放的硅片通过焊接在圆弧段16的位置而连接在一起。优选地，圆弧段16的横向宽度为3-5mm，纵向深度为0.8-1mm。
第一主栅11的两侧长边均设有圆弧段16，且第一主栅11两侧边的圆弧段16均相互均匀交错设置；第二主栅12靠近第一主栅11一侧设有圆弧段16；且第二主栅12与第一主栅11同侧的圆弧段16的开口朝向均相同且纵向位置对应设置，如图2-4所示。这一结构设置的目的是，保证上下叠放的电池的焊接点即圆弧段16的位置是对应设置的。
进一步的，正面10还设有至少一个第一通道14和第二通道15，第一通道14垂直于第一主栅11，且贯穿第一主栅11和第二主栅12设置。第二通道15与第一主栅11并行设置且与第一通道14交叉连通。在本实施例中，第一通道14为一个，位于正面中心线位置，第二通道15数量为三个，分别均匀设置在上端部第一主栅11与第二主栅12中线位置、在中部的第一主栅11之间的中线位置以及在下端部第一主栅11与第二主栅12的中线位置，如图1所示。第一通道14的宽度大于第二通道15的宽度，优选地，第一通道14的宽度为2mm，第二通道15的宽度为1mm。可知，正面10被第一主栅11和第二通道15均分为六个长条硅片，印刷完毕后，可分别沿第二通道15、第一主栅11以及第一通道14对正面电池硅片进行切割，即电池硅片先被第二通道15和第一主栅11切割分为六个长条的硅片，又被第一通道14中间切断为十二个短条硅片。同时因所有同侧的圆弧段16的开口朝向均相同且纵向位置对应设置，故切割后的十二个短条硅片的结构相同，均是一侧边是直线结构，其对位侧边为带有圆弧段16的结构，进而保证上下叠放的电池正面的焊接结构的一致性。
同时，一个第一通道14和三个第二通道15的垂直交叉设置，可形成一个“丰”字型结构的空白通道，且该连接支架与硅片本体一体成型，在第一通道14和第二通道15中间无任何沟道穿过，进而可在硅片正面10的结构上形成一个稳固的连接支架，使得硅片被分断成十二个短条硅片结构，可减小各短条硅片的横向及纵向结构的变形，进而降低硅片的变形量，减少后期硅片叠加焊接时的变形量。同时，第一通道14与第二通道15的配合，把一个整体的硅片分隔为各个对称设置的独立区域，进而可分散硅片内部的应力集中，可在第一通道14与第二通道15的空白通道上形成一个应力释放区域，可缓解各空白通道上的应力，进而可减小硅片的内应力，减少内部隐裂的产生，进而在后期组装时减小了硅片之间因磕碰而导致的碎片，大大降低了碎片量，也降低了因硅片隐裂带来的组件返修的风险，保证产品品质，提高叠瓦电池的成品率，降低生产成本。
进一步的，如图5所示，在背场20还设有至少一个第三通道21和第四通道22，第三通道21与第一通道15是背对设置，第四通道22与第一主栅11是背对设置，背电极21与第二通道15背对设置。在本实施例中，第三通道22与第一通道14的数量相同，即为一个；第三通道22与第一主栅11的数量相同，即为两个；背电极21与第二通道15的数量相同，即为3个。其中，第一通道14与第三通道22的宽度相同，第二通道15与第四通道23的宽度相同。
背场20中的三个背电极21与两个第四通道23将背场20横向分割成六个长条结构，再通过第三通道22将六个长条结构的硅片分割成十二个短条结构的硅片，且这一结构与正面10中的第二通道15、第一主栅11和第一通道14的位置相对设置。相应地，第三通道22和第四通道23相互交叉形成两个上下相互交叉垂直且连通的“十”字型结构，且这两个上下连通的“十”字型结构形成一个稳定的空白交叉支架通道，不仅可降低硅片的变形量，而且可还缓解硅片内部的应力集中，降低因应力集中而产生的隐裂，使得后续生产的碎片量降低，提高叠瓦组件的成品率。
在本实施例中，背场的区块化设计，使得烧结后的电池片的弯曲度降低了0.5-1mm，进而大大降低了因电池片弯曲问题导致组件的碎片率，碎片率降低3-5％左右。
采用本发明设计的叠瓦电池结构，尤其是适用于硅片尺寸大于156mm的叠瓦电池，减小了单条电池长度尺寸，降低了硅片因长度尺寸过长而导致硅片在印刷中易出现电池弯曲变形的风险，降低硅片应力集中，减少隐裂产生，进而在后期组装时减小了硅片的磕碰或碎片量，也降低了因硅片隐裂带来的组件返修的风险，保证产品品质，提高叠瓦电池的成品率，降低生产成本。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种大尺寸叠瓦电池结构，包括正面和背场，其特征在于，所述正面包括若干并行设置的第一主栅和第二主栅，所述第一主栅位于所述正面内侧，所述第二主栅分别位于所述正面上边缘和下边缘；所述背场包括若干并行设置的背电极，所述背电极与所述第一主栅并行且错位设置；在所述正面还设有至少一个第一通道和第二通道，所述第一通道垂直于所述第一主栅，且贯穿所述第一主栅和所述第二主栅设置；所述第二通道与所述第一主栅并行设置且与所述第一通道交叉连通；在所述背场还设有至少一个第三通道和第四通道，所述第三通道与所述第一通道背对设置，所述第四通道与所述第一主栅背对设置；所述背电极与所述第二通道背对设置。
2.根据权利要求1所述的一种大尺寸叠瓦电池结构，其特征在于，所述第一通道与所述第三通道宽度相同，所述第二通道与所述第四通道宽度相同；且所述第一通道宽度大于所述第二通道宽度。
3.根据权利要求1或2所述的一种大尺寸叠瓦电池结构，其特征在于，所述第一主栅和所述第二主栅至少有一侧设有若干开口方向朝外设置的圆弧段，所述圆弧段并排交替设置；所述第二主栅与所述第一主栅同侧所述圆弧段开口朝向相同且纵向位置对应设置。
4.根据权利要求3所述的一种大尺寸叠瓦电池结构，其特征在于，所述第一主栅两侧均设有所述圆弧段，且所述第一主栅两侧的所述圆弧段相互交错设置。
5.根据权利要求4所述的一种大尺寸叠瓦电池结构，其特征在于，所述第二主栅靠近所述第一主栅一侧设有所述圆弧段。
6.根据权利要求5所述的一种大尺寸叠瓦电池结构，其特征在于，所述第一主栅与所述第二主栅数量均为两个，且所述第一主栅宽度大于所述第二主栅宽度。
7.根据权利要求6所述的一种大尺寸叠瓦电池结构，其特征在于，所述背电极结构与所述第一主栅结构相同，且所述背电极数量与所述第二通道相同。
8.根据权利要求7所述的一种大尺寸叠瓦电池结构，其特征在于，所述第一通道与所述第三通道数量相同。
9.根据权利要求8所述的一种大尺寸叠瓦电池结构，其特征在于，所述第四通道与所述第一主栅数量相同。
10.根据权利要求1-2、3-9任一项所述的一种大尺寸叠瓦电池结构，其特征在于，在所述第一主栅之间或在所述第一主栅与所述第二主栅之间置有若干均匀并排设置的细栅；所述细栅分别与所述第一主栅和所述第二主栅垂直。
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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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| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 214200 No.20 Wenzhuang Road, Yixing Economic Development Zone, Wuxi City, Jiangsu Province Applicant after: Huansheng photovoltaic (Jiangsu) Co.,Ltd. Address before: 214200 No.20 Wenzhuang Road, Yixing Economic Development Zone, Wuxi City, Jiangsu Province Applicant before: DZS SOLAR (JIANGSU) Co.,Ltd. |
|
| GR01 | Patent grant | ||
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