CN111490108A - 太阳电池 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种太阳电池，包括基底，基底上形成有两个以上间隔设置的电池单元，电池单元包括至少一个电极集合，电极集合包括多条并排设置的栅线电极。上述方案，电极集合设置了栅线电极而不再设置主栅，显著降低了太阳电池的遮光面积，有利于提高该太阳电池的光电转换性能。本方案中，栅线电极可以做的更密、更细，则载流子输送至栅线电极的路径大幅缩短，降低了串联电阻。此外，由于省去了主栅，则省了印刷主栅的银浆耗量，降低了生产成本。还有，由于电池单元之间是间隔设置的，根据需要沿间隔处对太阳电池进行切割后，其切割边缘不存在切割主栅太阳电池时出现的银电极残留，避免了因切割边缘处具有银电极残留而造成互联后短路的问题。

Description

太阳电池

技术领域

本发明一般涉及太阳能光伏发电技术领域，具体涉及一种太阳电池。

背景技术

高效率、低成本太阳电池及组件的开发是光伏行业不变的主题。随着光伏技术的发展，各种高效电池和组件互联技术不断涌现。近年来叠片互联技术逐渐成为业内研究的焦点。

现有传统太阳能电池片为正反面均有电极主栅线结构，尤其是正面电极主栅线会遮挡一部分太阳光，降低了整体太阳能电池片转换效率，而且传统的有主栅太阳能电池片使用焊带焊接，通过焊带将一太阳能电池片的正面主栅和相邻太阳能电池片的背面电极串接，这用连接方式易造成太阳能电池片隐裂的问题，一旦产生隐裂，则太阳能电池片整体效率会快速降低，甚至导致太阳能电池片完全失效报废。

现有的具有主栅的太阳电池，其正面电极和栅线为几条平行的主栅线和与主栅线垂直的多条细栅线(通常为100多条)，当需要将整片电池切割成半片或更小单元的电池片，用以制造叠片组件或其他类型组件时，切割的栅线边缘的银电极可能会在层压的过程中搭接到电池边缘造成短路，给组件的可靠性带来重大风险。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种太阳电池，用以解决现有主栅太阳电池主栅遮光面积大，导致效率不高，以及切割为多片电池片进行叠片互联时存在短路的风险。

本发明提供一种太阳电池，包括基底，所述基底上形成有两个以上间隔设置的电池单元，所述电池单元包括至少一个电极集合，所述电极集合包括多条并排设置的栅线电极。

进一步地，至少部分电极集合中的至少部分栅线电极之间设置有连接电极。

进一步地，所述电池单元的数量为2-50个。

进一步地，两相邻所述电池单元之间的间隔距离为0.1-3mm。

进一步地，至少部分相邻的所述电池单元之间连接有第一连接线，所述第一连接线位于相邻的所述电池单元之间的间隔位置处。

进一步地，每一所述电池单元的所述电极集合的数量为1-20个。

进一步地，所述电池单元包括多个所述电极集合；

所述电极集合的形状为矩形，多个矩形的所述电极集合平行设置；或，

所述电极集合的形状为辐射状，多个辐射状的所述电极集合辐射状设置。

进一步地，所述栅线电极为直线、弧线、折线或曲线。

进一步地，相邻两所述电极集合中的所述栅线电极间断设置；或，

相邻两所述电极集合中的至少部分所述栅线电极一体延伸。

进一步地，至少同一电极集合中的所述栅线电极等距排布；或，

至少同一电极集合中的所述栅线电极之间的间距，沿所述栅线电极的排布方向依次变小。

进一步地，至少同一电极集合中的所述栅线电极的长度相等；或，

至少同一电极集合中的所述栅线电极的长度，沿所述栅线电极的排布方向依次增长。

进一步地，至少部分栅线电极上设置有焊接增强点，所述焊接增强点的宽度大于栅线电极的宽度。

进一步地，至少部分所述电池单元上设置有焊盘，所述焊盘设置于靠近所述电池单元边缘部位。

进一步地，每一所述电池单元上均设置2-20个所述焊盘，所述焊盘位于两相邻所述电池单元相邻的边缘处，且所述焊盘沿所述边缘间隔排布。

进一步地，在所述电极集合的形状为辐射状的情况下，所述焊盘位于靠近所述电极集合辐射汇聚方向的边缘。

进一步地，所述连接电极贯穿同一所述电极集合的各栅线电极，并延伸至所述电池单元边缘处设置的焊盘。

上述方案，电极集合设置了栅线电极而不再设置主栅，显著降低了太阳电池的遮光面积，有利于提高该太阳电池的光电转换性能。本方案中，栅线电极可以做的更密、更细，则载流子输送至栅线电极的路径大幅缩短，降低了串联电阻。此外，由于省去了主栅，则省了印刷主栅的银浆耗量，降低了生产成本。还有，由于电池单元之间是间隔设置的，根据需要沿间隔处对太阳电池进行切割后，其切割边缘不存在切割主栅太阳电池时出现的银电极残留，避免了因切割边缘处具有银电极残留而造成互联后短路的问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例提供的太阳电池的第1种结构示意图；

图2为本发明实施例提供的太阳电池的第2种结构示意图；

图3为本发明实施例提供的电池单元的第1种结构示意图；

图4为本发明实施例提供的太阳电池的第3种结构示意图；

图5为本发明实施例提供的太阳电池的第4种结构示意图；

图6为本发明实施例提供的太阳电池的第5种结构示意图；

图7为本发明实施例提供的太阳电池的第6种结构示意图；

图8为本发明实施例提供的太阳电池的第7种结构示意图；

图9为本发明实施例提供的电池单元的第2种结构示意图；

图10为本发明实施例提供的电池单元的第3种结构示意图；

图11为本发明实施例提供的电池单元的第4种结构示意图；

图12为本发明实施例提供的电池单元的第5种结构示意图；

图13为本发明实施例提供的电池单元的第6种结构示意图；

图14为本发明实施例提供的太阳电池的第8种结构示意图；

图15为本发明实施例提供的太阳电池的第9种结构示意图；

图16为本发明实施例提供的太阳电池的第10种结构示意图；

图17为本发明实施例提供的太阳电池的第11种结构示意图；

图18为本发明实施例提供的电池单元的第7种结构示意图；

图19为本发明实施例提供的电池单元的第8种结构示意图；

图20为本发明实施例提供的电池单元的第9种结构示意图；

图21为本发明实施例提供的电池单元的第10种结构示意图；

图22为本发明实施例提供的电池单元的第11种结构示意图；

图23为本发明实施例提供的电池单元的第12种结构示意图；

图24为本发明实施例提供的电池单元的第13种结构示意图；

图25为本发明实施例提供的太阳电池的第12种结构示意图；

图26为本发明实施例提供的太阳电池的第13种结构示意图；

图27为本发明实施例提供的太阳电池的第14种结构示意图；

图28为本发明实施例提供的太阳电池的第15种结构示意图；

图29为本发明实施例提供的太阳电池的第16种结构示意图；

图30为本发明实施例提供的电池单元的第14种结构示意图；

图31为本发明实施例提供的电池单元的第15种结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，本发明提供的太阳电池，包括基底1，基底1上形成有两个以上间隔设置的电池单元2，电池单元2包括至少一个电极集合3，电极集合3包括多条并排设置的栅线电极4。

例如，在一片基底1上，同时形成四个电池单元2，其中，图1 中虚线框出的区域为一个电池单元2。该电池单元2设置了一个电极集合3，该电机集合3包括了多条并排设置的栅线电极4。

当然，还可以如图2所述的结构，虚线框出的区域为一个电池单元2，该电池单元包括了8个电极集合3，每一个电极集合3均具有多条并排设置的栅线电极4。

当然，电池单元2及电极集合3的数量不仅仅局限于上述两例的数量，根据实际需要，还可以设置为其他数量。

上述方案，电极集合3设置了栅线电极而不再设置主栅，显著降低了太阳电池的遮光面积，有利于提高该太阳电池的光电转换性能。本方案中，栅线电极4可以做的更密、更细，则载流子输送至栅线电极4的路径大幅缩短，降低了串联电阻。此外，由于省去了主栅，则省了印刷主栅的银浆耗量，降低了生产成本。还有，由于电池单元2 之间是间隔设置的，根据需要沿间隔处对太阳电池进行切割后，其切割边缘不存在切割主栅太阳电池时出现的银电极残留，避免了因切割边缘处具有银电极残留而造成互联后短路的问题。

另外，在设置多个电极集合4的情况下，可以根据需要的裁切对应数量的电极集合4，作为后续叠片互联的最小单元，切割方式比较灵活。

进一步地，如图3所示，至少部分电极集合中的至少部分栅线电极之间设置有连接电极6。

例如，可以是两相邻的栅线电极之间设置连接电极6，也可以是设置一条连接电极6来连接同一电极集合3内的所有栅线电极4。连接电极6与栅线电极的连接方式及连接电极6的长短及宽度，可以根据具体的使用环境确定。

在同一电池单元2不同的电极集合3中，可以采用不同的连接电极6，即可以采用连接所有栅线电极4的连接电极6，也可以采用仅连接相邻栅线电极4的连接电极6。

这里设置的连接电极6，一方面可以起到一定的电流汇聚作用，另一方面可以防止栅线电极4出现断栅或连接不良的时候，出现局部区域电流无法收集的问题。

进一步地，为了保证该太阳电池切割的灵活性，又不因电池单元过多，而造成间隔区域占用的总面积过大而影响到该太阳电池的转换效能，则电池单元2的数量为2-50个。例如，设置为4、8、16、24、 32、50个等。

进一步地，两相邻电池单元2之间的间隔距离为0.1-3mm，例如可以为0.1mm、1mm、2mm、3mm等。采用上述间隔距离，既可以保证具有足够的切割宽度，避免切割后在切割位置处残留栅线金属，也提高了基板上空间的利用率，避免因间隔距离太大而浪费基板上有限的空间。

进一步地，另参见图2所示，至少部分相邻的电池单元之间连接有第一连接线5，第一连接线5位于相邻的电池单元2之间的间隔位置处。第一连接线5例如但不限于为与栅线电极相同的银栅线或铝栅线等。

在电池单元2最外层设置有一圈外框电极时，第一连接线5可以连接相邻两电池单元的外框电极，当然也可以连接两相邻电池单元的栅线电极4。在电池单元最外层不设置外框电极时，连接两相邻电池单元2的栅线电极4。

进一步地，每一电池单元2的电极集合3的数量为1-20个，例如 1个、4个、8个、16个、20个等，在设置一定数量的电极集合3的情况下，可以根据需要来选定切割的数量，使得该太阳电池可以被灵活的切割。

进一步地，电池单元2包括多个电极集合3；多个电极集合3平行设置。例如但不限于，电极集合3的形状为矩形，这里所说的电极集合3为矩形，并不是限定电极集合3外围具有矩形的边框，其可以是电极集合3内的各栅线电极4可以被一虚拟的矩形框所包围，栅线电极4可以是直线、弧线、折线等，如图2、图4-图13所示，多个矩形状的电极集合3平行设置。

或者，多个电极集合3辐射状设置。这里所说的辐射状可以是类似于扇形、梯形、两底为弧线的梯形等两相对边一长一短的扩展形状，如图14-图22所示。当然，只要是多个电极集合3位于电池单元2一边的端部靠近，另一端远离即为上述的辐射状设置，如图23、图24所示。

进一步地，栅线电极4为直线、弧线、折线或曲线。如图1、图2、图4、图21-图25所示，栅线电极4为直线。如图3、图9、图11、图13-图18、图26-图29所示，栅线电极4为弧线，可以是一段弧线，也可以是两端以上顺次连接的弧线。如图5-图8、图10、图12、图19、图20、图30、图31所示，栅线电极4折线。当然，栅线电极4 还可以是除上述结构外的曲线。

进一步地，如图2-图12、图14-图24所示，相邻两电极集合3 中的栅线电极4间断设置，即两个相邻电极集合3中的栅线电极4是不连续的。或者，如图13所示，相邻两电极集合3中的至少部分栅线电极4一体延伸，即两个相邻电极集合3中的栅线电极4是连续的，栅线电极4从一个电极集合3延伸至相邻的另一个电极集合3。

进一步地，至少同一电极集合中的栅线电极等距排布；或者至少同一电极集合中的栅线电极之间的间距，沿栅线电极的排布方向依次变小，可以更好的优化电流收集路线，从而提高电流收集能力，提高该太阳电池的效率。

进一步地，参见图2所示，至少同一电极集合3中的栅线电极4 的长度相等，例如电极集合3为矩形时，栅线电极4的长度相等。或者另参见图3所示，至少同一电极集合3中的栅线电极4的长度，沿栅线电极的排布方向依次增长，例如电极集合3为辐射状时，栅线电极4的长度沿栅线电极的排布方向依次增长。

进一步地，参见图3所示，至少部分栅线电极4上设置有焊接增强点7，焊接增强点7的宽度大于栅线电极4的宽度。设置焊接增强点7可以在后续进行太阳电池与导线连接时，使栅线电极4能与导线形成较好的接触，减少栅线电极4与导线的不良接触。焊接增强点7可以是圆形、椭圆形、多边形、方形等结构形式的金属片。

进一步地，如图4、图6、图8、图11-图13、图16-18、图22、图24、图25、图28、图29、图31所示，至少部分电池单元2上设置有焊盘8，焊盘8设置于靠近电池单元2边缘部位。当然，根据实际的需要焊盘也可以设置于其他位置处。通过电池单元2边缘部位设置焊盘8，可以为后续太阳电池的互联及多个太阳电池组成的组件的互联过程中，使电连接部位通过焊盘8进行连接，获得较好的电路连接质量。

进一步地，每一电池单元2上均设置2-20个焊盘8，焊盘8位于两相邻电池单元2相邻的边缘处，且焊盘8沿所述边缘间隔排布。其中，可以在电池单元2的一边设置焊盘，也可以在相对的两边均设置焊盘8，焊盘8可以沿着边缘均匀设置，也可以非均匀设置。

进一步地，图16-图18、图20、图22、图24所示，在电极集合 2的形状为辐射状的情况下，焊盘8位于靠近电极集合辐射汇聚方向的边缘。

进一步地，如图8、图18、图20、图22、图24、图31所示，连接电极6贯穿同一电极集合3的各栅线电极4，并延伸至电池单元边缘处设置的焊盘8。采用此种结构该连接电极6可以起到一定的电流汇聚作用，并且可以有效防止在电池单元出现断栅或者连接不良的时候，出现的部分区域电流无法收集的情况，此外，焊盘8可以在连接电极6的辅助收集作用下，起到更好的电流汇聚作用，从而提高该太阳电池的效率。

另外需要说明的是，除了上述各例，同一电池单元中的电极集合可以采用上述任意形式的组合。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (16)

1.一种太阳电池，包括基底，其特征在于，所述基底上形成有两个以上间隔设置的电池单元，所述电池单元包括至少一个电极集合，所述电极集合包括多条并排设置的栅线电极。

2.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，至少部分电极集合中的至少部分栅线电极之间设置有连接电极。

3.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，所述电池单元的数量为2-50个。

4.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，两相邻所述电池单元之间的间隔距离为0.1-3mm。

5.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，至少部分相邻的所述电池单元之间连接有第一连接线，所述第一连接线位于相邻的所述电池单元之间的间隔位置处。

6.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，每一所述电池单元的所述电极集合的数量为1-20个。

7.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，所述电池单元包括多个所述电极集合；

多个所述电极集合平行设置；或，

多个所述电极集合辐射状设置。

8.根据权利要求1-7任一项所述的太阳电池，其特征在于，所述栅线电极为直线、弧线、折线或曲线。

9.根据权利要求8所述的太阳电池，其特征在于，相邻两所述电极集合中的所述栅线电极间断设置；或，

相邻两所述电极集合中的至少部分所述栅线电极一体延伸。

10.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，至少同一电极集合中的所述栅线电极等距排布；或，

至少同一电极集合中的所述栅线电极之间的间距，沿所述栅线电极的排布方向依次变小。

11.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，至少同一电极集合中的所述栅线电极的长度相等；或，

至少同一电极集合中的所述栅线电极的长度，沿所述栅线电极的排布方向依次增长。

12.根据权利要求1-7任一项所述的太阳电池，其特征在于，至少部分栅线电极上设置有焊接增强点，所述焊接增强点的宽度大于栅线电极的宽度。

13.根据权利要求1-7任一项所述的太阳电池，其特征在于，至少部分所述电池单元上设置有焊盘，所述焊盘设置于靠近所述电池单元边缘部位。

14.根据权利要求13所述的太阳电池，其特征在于，每一所述电池单元上均设置2-20个所述焊盘，所述焊盘位于两相邻所述电池单元相邻的边缘处，且所述焊盘沿所述边缘间隔排布。

15.根据权利要求14所述的太阳电池，其特征在于，在所述电极集合的形状为辐射状的情况下，所述焊盘位于靠近所述电极集合辐射汇聚方向的边缘。

16.根据权利要求2所述的太阳电池，其特征在于，所述连接电极贯穿同一所述电极集合的各栅线电极，并延伸至所述电池单元边缘处设置的焊盘。

Images