CN114122179B - 叉指背接触电池串、叉指背接触电池组件以及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于太阳能电池技术领域,尤其涉及一种叉指背接触电池串、叉指背接触电池组件以及叉指背接触电池系统。叉指背接触电池串包括:叉指背接触电池片;第一汇流条,第一汇流条包括与第一叉指背接触电池片连接的第一接触区、与第一叉指背接触电池片相邻的第二叉指背接触电池片连接的第二接触区和连接第一接触区和第二接触区的第一连接区;第一接触区包括第一导电层和第一绝缘层,第二接触区包括第二绝缘层和第二导电层。叉指背接触电池片的正极区和负极区可布更多的正极细栅线和负极细栅线,大大提高光电转换效率,另外降低了金属电极的耗量,也即降低了电池成本。

Description

叉指背接触电池串、叉指背接触电池组件以及系统
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域,尤其涉及一种叉指背接触电池串、叉指背接触电池组件以及叉指背接触电池系统。
背景技术
太阳能电池是一种将光能转化为电能的半导体器件,较低的生产成本和较高的能量转化效率一直是太阳能电池工业追求的目标。对于目前常规太阳能电池,其发射极接触电极和基极接触电极分别位于电池片的正反两面。电池的正面为受光面,正面金属发射极接触电极的覆盖必将导致一部分入射的太阳光被金属电极所反射遮挡,造成一部分光学损失。普通晶硅太阳能电池的正面金属电极的覆盖面积在7%左右,减少金属电极的正面覆盖可以直接提高电池的能量转化效率。
针对上述情况,行业内推出一种背接触太阳能电池。背接触太阳能电池是一种将发射极和基极接触电极均放置在电池背面(非受光面)的电池,该电池的受光面无任何金属电极遮挡,从而有效增加了电池片的短路电流,同时背面可以容许较宽的金属栅线来降低串联电阻从而提高填充因子;并且这种正面无遮挡的电池不仅转换效率高,而且看上去更美观,同时全背电极的组件更易于装配。
现有背接触太阳能电池需要在端部位置设置若干个pad点,通过pad点与互联条进行连接形成太阳电池串。但是,在背接触太阳能电池背面设置占有一定面积的若干个pad点,不利于载流子的充分收集,大大影响背接触太阳能电池的光电转换效率,另外设置的pad点也会增加金属电极的耗量,增加了电池成本。
发明内容
本发明提供一种叉指背接触电池串,旨在解决现有背接触太阳能电池需要设置pad点,影响光电转换效率以及电池成本高的技术问题。
本发明是这样实现的,提供一种叉指背接触电池串,所述叉指背接触电池串包括:
多个叉指背接触电池片以及多个第一汇流条,每个所述叉指背接触电池片的背光面设置有交替布置的正极区和负极区;
所述第一汇流条用于串联各个所述叉指背接触电池片,所述第一汇流条包括与第一叉指背接触电池片连接的第一接触区、与所述第一叉指背接触电池片相邻的第二叉指背接触电池片连接的第二接触区和连接所述第一接触区和所述第二接触区的第一连接区;
所述第一接触区包括与所述第一叉指背接触电池片的正极区连接的第一导电层和与所述第一叉指背接触电池片的负极区连接的第一绝缘层,所述第二接触区包括与所述第二叉指背接触电池片的正极区连接的第二绝缘层和与所述第二叉指背接触电池片的负极区连接的第二导电层。
更进一步地,所述第一绝缘层和/或所述第二绝缘层的部分或全部设有黏附层。
更进一步地,所述第一绝缘层的宽度大于所述第一叉指背接触电池片的负极区的宽度,所述第二绝缘层的宽度大于所述第二叉指背接触电池片的正极区的宽度。
更进一步地,所述第一接触区和所述第二接触区均设有若干个。
更进一步地,所述第一接触区和所述第二接触区均设有3至30个。
更进一步地,所述第一接触区和所述第二接触区的长度均在1mm至50mm范围内。
更进一步地,所述第一导电层包括第一导电区和若干第二导电区,所述第一导电区与所述第二导电区相互垂直,所述第一导电区的宽度大于或等于所述第二导电区的宽度,所述第一绝缘层位于所述第二导电区之间;
所述第二导电层包括第三导电区和若干第四导电区,所述第三导电区与所述第四导电区相互垂直,所述第三导电区的宽度大于或等于所述第四导电区的宽度,所述第二绝缘层位于所述第四导电区之间。
更进一步地,所述第二导电区和所述第四导电区的宽度在10um至5mm范围内。
更进一步地,所述叉指背接触电池串还包括位于其端部处的第二汇流条和位于其另一端部处的第三汇流条。
更进一步地,所述第二汇流条包括与端部叉指背接触电池片连接的第三接触区和连接所述第三接触区的第二连接区,所述第三接触区包括与端部叉指背接触电池片的正极区连接的第三导电层和与端部叉指背接触电池片的负极区连接的第三绝缘层;
所述第三汇流条包括与另一端部叉指背接触电池片连接的第四接触区和连接所述第四接触区的第三连接区,所述第四接触区包括与另一端部叉指背接触电池片的正极区连接的第四绝缘层和与另一端部叉指背接触电池片的负极区连接的第四导电层。
本发明还提供一种叉指背接触电池组件,所述叉指背接触电池组件包括如上所述的叉指背接触电池串。
本发明还提供一种叉指背接触电池系统,所述叉指背接触电池系统包括如上所述的叉指背接触电池组件。
本发明的有益效果在于,第一汇流条串联各个叉指背接触电池片,第一汇流条包括第一接触区、第二接触区、连接第一接触区和第二接触区的第一连接区,通过第一接触区实现第一叉指背接触电池片的正极区导通和负极区绝缘,以及通过第二接触区实现第二叉指背接触电池片的负极区导通和正极区绝缘,实现各个叉指背接触电池片的串接,叉指背接触电池片无需设有pad点,其正极区和负极区可布更多的正极细栅线和负极细栅线,大大提高光电转换效率,另外降低了金属电极的耗量,也即降低了电池成本。
附图说明
图1是本发明实施例提供的设有两个叉指背接触电池片的叉指背接触电池串的示意图;
图2是图1中A部分的放大图;
图3是图1中B部分的放大图;
图4是本发明实施例提供的设有三个叉指背接触电池片的叉指背接触电池串的示意图;
图5是本发明实施例提供的第一接触区的示意图;
图6是本发明实施例提供的第二接触区的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明的叉指背接触电池串包括至少两个叉指背接触电池片和用于串联各个叉指背接触电池片的第一汇流条,第一汇流条包括第一接触区、第二接触区、连接第一接触区和第二接触区的第一连接区,通过第一接触区的第一导电层、第一绝缘层分别实现第一叉指背接触电池片的正极区导通和负极区绝缘,以及通过第二接触区的第二导电层、第二绝缘层分别实现第二叉指背接触电池片的负极区导通和正极区绝缘,实现各个叉指背接触电池片的串接,叉指背接触电池片无需设有pad点,其正极区和负极区可布更多的正极栅线和负极栅线,大大提高光电转换效率,另外降低了金属电极的耗量,也即降低了电池成本。
实施例一
参考图1,本实施例一提供一种叉指背接触电池串,所述叉指背接触电池串包括:
多个叉指背接触电池片1以及多个第一汇流条2,每个所述叉指背接触电池片1的背光面设置有交替布置的正极区和负极区;
所述第一汇流条2用于串联各个所述叉指背接触电池片1,所述第一汇流条2包括与第一叉指背接触电池片11连接的第一接触区21、与所述第一叉指背接触电池片11相邻的第二叉指背接触电池片12连接的第二接触区22和连接所述第一接触区21和所述第二接触区22的第一连接区23;
所述第一接触区21包括与所述第一叉指背接触电池片11的正极区111连接的第一导电层211和与所述第一叉指背接触电池片11的负极区112连接的第一绝缘层212,所述第二接触区22包括与所述第二叉指背接触电池片12的正极区121连接的第二绝缘层222和与所述第二叉指背接触电池片12的负极区122连接的第二导电层221。
在本实施例中,叉指背接触电池串为至少两个叉指背接触电池片1通过第一汇流条2串联在一起而形成的电池串,叉指背接触电池串可包括串联的两个叉指背接触电池片1、三个叉指背接触电池片1或者其他更多个数的叉指背接触电池片1,可根据实际使用情况确定需要串接的叉指背接触电池片1的个数。其中位于叉指背接触电池串两个端部的叉指背接触电池片1定义为端部电池片,而在叉指背接触电池串为串接的多个叉指背接触电池片1时,其串接在两个端部电池片之间的叉指背接触电池片1定义为内部电池片。
作为本发明的其中一个示例,叉指背接触电池片1自上而下依次包括:正面钝化及减反射层、硅衬底、背面隧穿层、交替布置的正极区和负极区、背面钝化层及电池电极。正极区和负极区设置在背面隧穿层的下表面,电池电极包括与正极区形成接触的正极细栅线和与负极区形成接触的负极细栅线。
进一步的,正极细栅线或负极细栅线为铝栅线、银栅线、铜栅线、或银包铜栅线。可以理解的,在本发明实施例中,其可以选用正极细栅线和负极细栅线选择相同或者不同的金属类型的栅线,例如正极细栅线和负极细栅线均选用铝栅线;或正极细栅线选用铝栅线,负极细栅线选用银栅线。其中当正极细栅线或负极细栅线为铝栅线或银栅线时,其通过丝网印刷的方式将铝栅线或银栅线印刷至正极区或负极区上;当正极细栅线或负极细栅线为铜栅线时,其通过电镀蒸镀等方式镀在正极区或负极区上。
可以理解的是,在本发明的其他实施例中,叉指背接触电池片1的结构还可以设置为其他,在此不做限定。例如对于叉指背接触电池片1的正极区和负极区的形状而言,其正极区和负极区可以设置为如图1所示的直线型结构,也可以设置为其他结构,例如工字型结构,在此不一一赘述。但需要指出的是,任何类型结构的叉指背接触电池片1中其均设置为在正极区设有正极细栅线,在负极区设有负极细栅线。
其中,在正极区和负极区之间设有绝缘区。绝缘区可以是一种不导电的胶带或绝缘膜,也可以是其他适当的不导电屏蔽罩或盖;绝缘区可包含聚丙烯或聚乙烯等材料,且还可包含一种丙烯酸类黏结层。绝缘区夹在各正极区和负极区之间,通过绝缘区的绝缘作用,避免正极区和负极区相接触而短路。
参考图1,在设有两个叉指背接触电池片1时,第一汇流条2设在两个叉指背接触电池片1之间。参考图4,在设有三个叉指背接触电池片1时,第一汇流条2设有两个,并且两两叉指背接触电池片1之间设有第一汇流条2。在设有更多数量的叉指背接触电池片1时,也是两两叉指背接触电池片1之间设有第一汇流条2。通过第一汇流条2的作用,实现各个叉指背接触电池片1的串联。
具体来说,第一汇流条2包括与第一叉指背接触电池片11连接的第一接触区21、与第二叉指背接触电池片12连接的第二接触区22以及设在第一接触区21和第二接触区22之间的第一连接区23。在此需要说明的是,第一叉指背接触电池片11和第二叉指背接触电池片12是相邻关系,也就是说,对于相邻的叉指背接触电池片1而言,一侧叉指背接触电池片1为第一叉指背接触电池片11,另一侧叉指背接触电池片1为第二叉指背接触电池片12。其并非对叉指背接触电池片1进行数量限定,也就是说,并非限定叉指背接触电池串只设有两个叉指背接触电池片1。并且,第一叉指背接触电池片11和第二叉指背接触电池片12可以是左右相邻,也可以是上下相邻,具体根据各个叉指背接触电池片的摆放而定。
在第一叉指背接触电池片11中,位于其第一侧第一汇流条2的第一接触区21通过第一导电层211实现第一叉指背接触电池片11的正极区111导通,通过第一绝缘层212实现第一叉指背接触电池片11的负极区112绝缘,位于其第二侧第一汇流条2的第二接触区22通过第二导电层221实现第一叉指背接触电池片11的负极区112导通,通过第二绝缘层222实现第一叉指背接触电池片11的正极区111绝缘,第一侧与第二侧相互对立。同理,在第二叉指背接触电池片12中,位于其第三侧第一汇流条2的第一接触区21通过第一导电层211实现第二叉指背接触电池片12的正极区121导通,通过第一绝缘层212实现第二叉指背接触电池片12的负极区122绝缘,位于其第四侧第一汇流条2的第二接触区22通过第二导电层221实现第二叉指背接触电池片12的负极区122导通,通过第二绝缘层222实现第二叉指背接触电池片12的正极区121绝缘,第三侧与第四侧相互对立,且第一侧与第四侧相邻。如此而言,对于相邻的第一叉指背接触电池片11和第二叉指背接触电池片12,相邻之处实现正极-负极或者负极-正极流向,即在第一汇流条2的作用下,实现各个叉指背接触电池片1的串联。
在本实施例中,第一汇流条2通过第一接触区21和第二接触区22分别与相邻的第一叉指背接触电池片11和第二叉指背接触电池片12连接,第一接触区21和第二接触区22通过第一连接区23实现连接。而第一接触区21是通过第一导电层211与第一叉指背接触电池片11的正极细栅线焊接,并通过粘接第一绝缘层212,与第一叉指背接触电池片11的负极细栅线绝缘;第二接触区22是通过第二导电层221与第二叉指背接触电池片12的负极细栅线焊接,并通过粘接第二绝缘层222,与第二叉指背接触电池片12的正极细栅线绝缘。
作为本发明的一种可实现实施例,第一导电层211、第二导电层221和第一连接区23采用银浆涂料,实现电流导通作用,第一绝缘层212和第二绝缘层222采用包含聚丙烯或聚乙烯等不导电材料的绝缘膜,实现电流绝缘作用。当然,上述也可采用其他材料,只要能够使得第一导电层211、第二导电层221、第一连接区23实现电流导通作用,以及第一绝缘层212和第二绝缘层222实现电流绝缘作用即可。
参考图1,在第一叉指背接触电池片11中,第一叉指背接触电池片11的正极区111和负极区112之间设有第一绝缘区113;在第二叉指背接触电池片12中,第二叉指背接触电池片12的正极区121和负极区122之间设有第二绝缘区123。
在本发明中,第一汇流条2串联各个叉指背接触电池片1,第一汇流条2包括第一接触区21、第二接触区22、连接第一接触区21和第二接触区22的第一连接区23,通过第一接触区21实现第一叉指背接触电池片11的正极区111导通和负极区112绝缘,以及通过第二接触区22实现第二叉指背接触电池片12的负极区122导通和正极区121绝缘,实现各个叉指背接触电池片1的串接。现有的叉指背接触电池片需要设有pad点,pad点会占据一定的面积,而且pad点的形状与下方掺杂区的形状一致,例如pad点是正方形的,该正方形pad点下方对应的掺杂区也是同样大小的正方形区域,此区域只有这一种掺杂类型,而pad点的尺寸一般远远大于载流子的扩散长度,因此该掺杂区域的另一种载流子不好收集。在本发明的叉指背接触电池片1中,无需设有pad点,则该区域可以设置成正极细栅线和负极细栅线,有利于空穴和电子两种载流子的分离及收集,从而大大提高光电转换效率。另外,由于现有的叉指背接触电池片设有pad点,pad点一般使用贵金属,例如银、钛、钨、钯等,对于电池产能GW级别,该金属耗量会大大提高电池成本。本发明的叉指背接触电池片1无需设有pad点,降低了金属电极的耗量,也即可大大降低电池成本。
实施例二
在实施例一的基础上,本实施例二的所述第一绝缘层212和/或所述第二绝缘层222的部分或全部设有黏附层。
具体来说,可以实现的实施例是:①、第一绝缘层212的部分或全部设有黏附层。②、第二绝缘层222的部分或全部设有黏附层。③第一绝缘层212的部分或全部设有黏附层,第二绝缘层222的部分或全部设有黏附层。其中,较佳的实施例是,第一绝缘层212和第二绝缘层222均是全部位置设有黏附层,即黏附层的形状类型、面积大小与第一绝缘层212和第二绝缘层222对应,在黏附层设在第一绝缘层212和第二绝缘层222上后,黏附层可对第一绝缘层212和第二绝缘层222的全部位置均提供黏附力。
在本实施例二中,黏附层可采用丙烯酸类材料制成。当然,黏附层也可采用其他材料,只要能给第一绝缘层212和/或第二绝缘层222带来黏附作用力即可。
在第一绝缘层212贴附于第一叉指背接触电池片11上,并与第一叉指背接触电池片11的负极区112连接时,黏附层可大大提高黏附作用力,避免第一绝缘层212脱落,导致后续第一绝缘层212对负极区绝缘失效,负极区与正极区发生短路情况。同理而言,在第二绝缘层222贴附于第二叉指背接触电池片12上,并与第二叉指背接触电池片12的正极区121连接时,黏附层可大大提高黏附作用力,避免第二绝缘层222脱落,导致后续第二绝缘层222对正极区绝缘失效,正极区与负极区发生短路情况。
实施例三
参考图1至图3,在实施例一的基础上,本实施例三的所述第一绝缘层212的宽度大于所述第一叉指背接触电池片11的负极区112的宽度,所述第二绝缘层222的宽度大于所述第二叉指背接触电池片12的正极区121的宽度。
在本实施例中,第一绝缘层212与第一叉指背接触电池片11的负极区112连接,上述第一绝缘层212的宽度大于第一叉指背接触电池片11的负极区112的宽度,指的是第一绝缘层212与第一叉指背接触电池片11的负极区112连接的端边宽度大于第一叉指背接触电池片11的负极区112与第一绝缘层212连接的端边宽度。同理而言,第二绝缘层222与第二叉指背接触电池片12的正极区121连接,上述第二绝缘层222的宽度大于第二叉指背接触电池片12的正极区121的宽度,指的是第二绝缘层222与第二叉指背接触电池片12的正极区121连接的端边宽度大于第二叉指背接触电池片12的正极区121与第二绝缘层222连接的端边宽度。
在第一叉指背接触电池片11中,将第一绝缘层212的宽度设置为大于第一叉指背接触电池片11的负极区112的宽度,能够避免发生正极区111通过第一导电层211与负极区112连接,造成短路的情况。同理而言,在第二叉指背接触电池片12中,将第二绝缘层222的宽度设置为大于第二叉指背接触电池片12的正极区121的宽度,能够避免发生负极区122通过第二导电层221与正极区121连接,造成短路的情况。
需要说明的是,上述的宽度对比,是基于其一第一绝缘层212的宽度和第一叉指背接触电池片11的其一负极区112的宽度,而非基于所有第一绝缘层212的宽度和第一叉指背接触电池片11的所有负极区112的宽度;以及基于其一第二绝缘层222和第二叉指背接触电池片12的其一正极区121,而非基于所有第二绝缘层222的宽度和第二叉指背接触电池片12的所有正极区121的宽度。
实施例四
参考图1,在实施例一的基础上,本实施例四的所述第一接触区21和所述第二接触区22均设有若干个。
第一接触区21收集第一叉指背接触电池片11的正极区111的电流,在第一连接区23上,连接有多个第一接触区21,而非只连接有一个第一接触区21,能够使得正极区的电流无需流经过长的路径,有利于提高正极区电流的收集效率。第二接触区22收集第二叉指背接触电池片12的负极区122的电流,在第一连接区23上,连接有多个第二接触区22,而非只连接有一个第二接触区22,能够使得负极区的电流无需流经过长的路径,有利于提高负极区电流的收集效率。
实施例五
在实施例四的基础上,本实施例五的所述第一接触区21和所述第二接触区22均设有3至30个。
在本实施例中,第一接触区21和第二接触区22可设有3个、10个、15个、20个、25个或者30个,或者设为3至30个之间的其他参数值,其根据第一叉指背接触电池片11和第二叉指背接触电池片12的规格而定。一般而言,第一叉指背接触电池片11和第二叉指背接触电池片12的规格相同。
较佳的,第一接触区21和第二接触区22均匀设置在第一连接区23上,即是说,各个第一接触区21之间的距离相同,各个第二接触区22之间的距离相同。
实施例六
在实施例四的基础上,本实施例六的所述第一接触区21和所述第二接触区22的长度均在1mm至50mm范围内。
第一接触区21设有长边和短边,上述第一接触区21的长度指的是其长边长度,可参考图2,第一接触区21的长度指的是垂直方向上的长边长度。第二接触区22设有长边和短边,上述第二接触区22的长度指的是其长边长度,可参考图3,第二接触区22的长度指的是垂直方向上的长边边长度。
第一接触区21和第二接触区22的宽度可设为1mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm或者50mm,或者设为1mm至50mm之间的其他参数值,其根据第一叉指背接触电池片11和第二叉指背接触电池片12的规格而定。一般而言,第一叉指背接触电池片11和第二叉指背接触电池片12的规格相同。
实施例七
参考图5,在实施例六的基础上,本实施例七的所述第一导电层211包括第一导电区2111和若干第二导电区2112,所述第一导电区2111与所述第二导电区2112相互垂直,所述第一导电区2111的宽度大于或等于所述第二导电区2112的宽度,所述第一绝缘层212位于所述第二导电区2112之间。
第一导电区2111设有长边和短边,上述第一导电区2111的宽度指的是其短边长度,可参考图5,第一导电区2111的宽度指的是垂直方向上的短边长度。第二导电区2112设有长边和短边,上述第二导电区2112的宽度指的是其短边长度,可参考图5,第二导电区2112的宽度指的是水平方向上的短边长度。可选地,第二导电区2112的宽度与第一叉指背接触电池片11的正极区111宽度相一致。
第二导电区2112只需对应连接第一叉指背接触电池片11的其一正极区111,而第一导电区2111起到收集第一叉指背接触电池片11的各个正极区111电流的作用,故将第一导电区2111的宽度设置为大于或等于第二导电区2112的宽度,有助于提高第一导电区2111的电流收集效率。
需要说明的是,图5的第一接触区21虽然只设有一个第二导电区2112,在其他实施例中,不仅限于图5的实现方式,第一接触区21也可设有多个第二导电区2112,在设有多个第二导电区2112时,第一绝缘层212位于各个第二导电区2112之间。
参考图6,所述第二导电层221包括第三导电区2211和若干第四导电区2212,所述第三导电区2211与所述第四导电区2212相互垂直,所述第三导电区2211的宽度大于或等于所述第四导电区2212的宽度,所述第二绝缘层222位于所述第四导电区2212之间。
第三导电区2211设有长边和短边,上述第三导电区2211的宽度指的是其短边长度,可参考图6,第三导电区2211的宽度指的是垂直方向上的短边长度。第四导电区2212设有长边和短边,上述第四导电区2212的宽度指的是其短边长度,可参考图6,第四导电区2212的宽度指的是水平方向上的短边长度。可选地,第四导电区2212的宽度与第二叉指背接触电池片12的负极区122宽度相一致。
第四导电区2212只需对应连接第二叉指背接触电池片12的其一负极区122,而第三导电区2211起到收集第二叉指背接触电池片12的各个负极区122电流的作用,故将第三导电区2211的宽度设置为大于或等于第四导电区2212的宽度,有助于提高第三导电区2211的电流收集效率。
需要说明的是,图6的第二接触区22虽然只设有一个第四导电区2212,在其他实施例中,不仅限于图5的实现方式,第二接触区22也可设有多个第四导电区2212,在设有多个第四导电区2212时,第二绝缘层222位于各个第四导电区2212之间。
实施例八
在实施例七的基础上,本实施例八的所述第二导电区2112和所述第四导电区2212的宽度在10um至5mm范围内。
第二导电区2112和第四导电区2212的宽度可设为10um、100um、500um、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或者5mm,或者设为10um至5mm之间的其他参数值,其根据第一叉指背接触电池片11和第二叉指背接触电池片12的规格而定。一般而言,第一叉指背接触电池片11和第二叉指背接触电池片12的规格相同。
实施例九
在实施例一的基础上,本实施例九的所述叉指背接触电池串还包括位于其端部处的第二汇流条3和位于其另一端部处的第三汇流条4。
参考图1和图4,第二汇流条3指的是位于叉指背接触电池串最右侧的汇流条,第三汇流条4指的是位于叉指背接触电池串最左侧的汇流条,当然,两者的位置也可颠倒设置,同样能满足一端、另一端的要求。
具体的,第二汇流条3和第三汇流条4分别位于叉指背接触电池串的两端,用于作为该叉指背接触电池串的两个电极,也即各个叉指背接触电池片1中的各个负极区和正极区中所引导的电流汇流至第二汇流条3和第三汇流条4中。
实施例十
在实施例九的基础上,本实施例十的所述第二汇流条3包括与端部叉指背接触电池片连接的第三接触区31和连接所述第三接触区31的第二连接区32,所述第三接触区31包括与端部叉指背接触电池片的正极区连接的第三导电层和与端部叉指背接触电池片的负极区连接的第三绝缘层;
所述第三汇流条4包括与另一端部叉指背接触电池片连接的第四接触区41和连接所述第四接触区41的第三连接区42,所述第四接触区41包括与另一端部叉指背接触电池片的正极区连接的第四绝缘层和与另一端部叉指背接触电池片的负极区连接的第四导电层。
参考图1和图4,若位于叉指背接触电池串最右侧的汇流条是第二汇流条3,且第二汇流条3收集的是正极区电流,位于叉指背接触电池串最左侧的汇流条是第三汇流条4,且第三汇流条4收集的是负极区电流,那么上述的端部叉指背接触电池片指的是位于最右端的叉指背接触电池片,另一端部叉指背接触电池片指的是位于最左端的叉指背接触电池片。
当多个叉指背接触电池串连接时,各个叉指背接触电池串通过第二汇流条3、第三汇流条4连接相邻的叉指背接触电池串。
作为本发明的一种可实现实施例,第三导电层、第四导电层、第二连接区32和第三连接区42采用银浆涂料,实现电流导通作用,第三绝缘层和第四绝缘层采用包含聚丙烯或聚乙烯等不导电材料的绝缘膜,实现电流绝缘作用。当然,上述也可采用其他材料,只要能够使得第三导电层、第四导电层、第二连接区32和第三连接区42实现电流导通作用,以及第三绝缘层和第四绝缘层实现电流绝缘作用即可。
在本实施例中,第二汇流条3通过第三接触区31与端部叉指背接触电池片连接。具体来说,第三接触区31是通过第三导电层与端部叉指背接触电池片的正极细栅线焊接,并通过粘接第三绝缘层,与端部叉指背接触电池片的负极细栅线绝缘。第三汇流条4通过第三接触区41与另一端部叉指背接触电池片连接。具体来说,第三接触区41是通过第四导电层与另一端部叉指背接触电池片的负极细栅线焊接,并通过粘接第四绝缘层,与另一端部叉指背接触电池片的正极细栅线绝缘。
实施例十一
本实施例十一提供一种叉指背接触电池组件,所述叉指背接触电池组件包括如实施例一至实施例十所述的叉指背接触电池串。
具体的,所述叉指背接触电池组件的组装工序包括如下所示:
1、电池分选:由于太阳能电池片生产线有很强的随机性,生产出来的电池性能不尽相同,为了有效的将性能一致或相近的电池片组合在一起,所以应根据其电池测试所测得的性能参数进行分类,以提高电池片的利用率,做出质量合格的电池组件。电池测试即测试电池的输出参数(电流和电压)的大小。
2、串接:将第一汇流条2设置在各个电池片上,通过第一汇流条2实现各个电池片的串联。
3、叠层:背面串接好且经过检验合格后,将玻璃、切割好的EVA膜/POE膜、电池串、EVA膜/POE膜、玻璃纤维、及背板/玻璃由下向上依次敷设,其中敷设时保证电池串与玻璃等材料的相对位置,调整好电池片间的距离。
4、组件层压:将叠层敷设好的电池片放入层压机内,通过抽真空将组件内的空气抽出,然后加热使EVA熔化将电池、玻璃和背板粘接在一起,最后冷却取出组件。
5、修边:由于层压时EVA熔化后由于压力而向外延伸固化形成毛边,因此层压完毕将其毛边切除。
6、装框:给组件装铝框,增加组件的强度,以进一步的密封电池组件,延长电池的使用寿命。其中边框和玻璃组件的缝隙用硅酮树脂填充,各边框间用角键连接。
7、粘接接线盒:在组件背面引线处粘接一个盒子,以利于电池与其他设备或电池间的连接。
8、组件测试:对电池的输出功率进行测试标定,测试其输出特性,确定组件的质量等级。
9、高压测试:在组件边框和电极引线间施加一定的电压,测试组件的耐压性和绝缘强度,以保证组件在恶劣的自然条件(如雷击等)下不被损坏。
在本发明的叉指背接触电池串中,第一汇流条2串联各个叉指背接触电池片1,第一汇流条2包括第一接触区21、第二接触区22、连接第一接触区21和第二接触区22的第一连接区23,通过第一接触区21实现第一叉指背接触电池片11的正极区111导通和负极区112绝缘,以及通过第二接触区22实现第二叉指背接触电池片12的负极区122导通和正极区121绝缘,实现各个叉指背接触电池片1的串接。现有的叉指背接触电池片需要设有pad点,pad点会占据一定的面积,而且pad点的形状与下方掺杂区的形状一致,例如pad点是正方形的,该正方形pad点下方对应的掺杂区也是同样大小的正方形区域,此区域只有这一种掺杂类型,而pad点的尺寸一般远远大于载流子的扩散长度,因此该掺杂区域的另一种载流子不好收集。在本发明的叉指背接触电池片1中,无需设有pad点,则该区域可以设置成正极细栅线和负极细栅线,有利于空穴和电子两种载流子的分离及收集,从而大大提高光电转换效率。另外,由于现有的叉指背接触电池片设有pad点,pad点一般使用贵金属,例如银、钛、钨、钯等,对于电池产能GW级别,该金属耗量会大大提高电池成本。本发明的叉指背接触电池片1无需设有pad点,降低了金属电极的耗量,也即可大大降低电池成本。
实施例十二
本实施例十二提供一种叉指背接触电池系统,所述叉指背接触电池系统包括如实施例十一所述的叉指背接触电池组件。
在本发明的叉指背接触电池串中,第一汇流条2串联各个叉指背接触电池片1,第一汇流条2包括第一接触区21、第二接触区22、连接第一接触区21和第二接触区22的第一连接区23,通过第一接触区21实现第一叉指背接触电池片11的正极区111导通和负极区112绝缘,以及通过第二接触区22实现第二叉指背接触电池片12的负极区122导通和正极区121绝缘,实现各个叉指背接触电池片1的串接。现有的叉指背接触电池片需要设有pad点,pad点会占据一定的面积,而且pad点的形状与下方掺杂区的形状一致,例如pad点是正方形的,该正方形pad点下方对应的掺杂区也是同样大小的正方形区域,此区域只有这一种掺杂类型,而pad点的尺寸一般远远大于载流子的扩散长度,因此该掺杂区域的另一种载流子不好收集。在本发明的叉指背接触电池片1中,无需设有pad点,则该区域可以设置成正极细栅线和负极细栅线,有利于空穴和电子两种载流子的分离及收集,从而大大提高光电转换效率。另外,由于现有的叉指背接触电池片设有pad点,pad点一般使用贵金属,例如银、钛、钨、钯等,对于电池产能GW级别,该金属耗量会大大提高电池成本。本发明的叉指背接触电池片1无需设有pad点,降低了金属电极的耗量,也即可大大降低电池成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种叉指背接触电池串,其特征在于,所述叉指背接触电池串包括:
多个叉指背接触电池片以及多个第一汇流条,每个所述叉指背接触电池片的背光面设置有交替布置的正极区和负极区;
所述第一汇流条用于串联各个所述叉指背接触电池片,所述第一汇流条包括与第一叉指背接触电池片连接的第一接触区、与所述第一叉指背接触电池片相邻的第二叉指背接触电池片连接的第二接触区和连接所述第一接触区和所述第二接触区的第一连接区,多个所述第一接触区相互间隔设置,多个所述第二接触区相互间隔设置;
所述第一接触区包括与所述第一叉指背接触电池片的正极区连接的第一导电层和与所述第一叉指背接触电池片的负极区连接的第一绝缘层,所述第二接触区包括与所述第二叉指背接触电池片的正极区连接的第二绝缘层和与所述第二叉指背接触电池片的负极区连接的第二导电层;
所述第一导电层包括第一导电区和若干第二导电区,所述第一导电区与所述第二导电区相互垂直,所述第一导电区的宽度大于或等于所述第二导电区的宽度,所述第一绝缘层位于所述第二导电区之间;
所述第二导电层包括第三导电区和若干第四导电区,所述第三导电区与所述第四导电区相互垂直,所述第三导电区的宽度大于或等于所述第四导电区的宽度,所述第二绝缘层位于所述第四导电区之间;
所述第一导电区和所述第二导电区与所述第一叉指背接触电池片的正极细栅线焊接,所述第一绝缘层与所述第一叉指背接触电池片的负极细栅线粘接;
所述第三导电区和所述第四导电区与所述第二叉指背接触电池片的负极细栅线焊接,所述第二绝缘层与所述第二叉指背接触电池片的正极细栅线粘接;
所述第一接触区和所述第二接触区均设有3至30个;
所述第一接触区和所述第二接触区的长度均在1mm至50mm范围内;所述第二导电区和所述第四导电区的宽度在10um至5mm范围内;
所述正极区和所述负极区为工字型结构。
2.如权利要求1所述的叉指背接触电池串,其特征在于,所述第一绝缘层和/或所述第二绝缘层的部分或全部设有黏附层。
3.如权利要求1所述的叉指背接触电池串,其特征在于,所述第一绝缘层的宽度大于所述第一叉指背接触电池片的负极区的宽度,所述第二绝缘层的宽度大于所述第二叉指背接触电池片的正极区的宽度。
4.如权利要求1所述的叉指背接触电池串,其特征在于,所述第一接触区和所述第二接触区均设有若干个。
5.如权利要求1所述的叉指背接触电池串,其特征在于,所述叉指背接触电池串还包括位于其端部处的第二汇流条和位于其另一端部处的第三汇流条。
6.如权利要求5所述的叉指背接触电池串,其特征在于,所述第二汇流条包括与端部叉指背接触电池片连接的第三接触区和连接所述第三接触区的第二连接区,所述第三接触区包括与端部叉指背接触电池片的正极区连接的第三导电层和与端部叉指背接触电池片的负极区连接的第三绝缘层;
所述第三汇流条包括与另一端部叉指背接触电池片连接的第四接触区和连接所述第四接触区的第三连接区,所述第四接触区包括与另一端部叉指背接触电池片的正极区连接的第四绝缘层和与另一端部叉指背接触电池片的负极区连接的第四导电层。
7.一种叉指背接触电池组件,其特征在于,所述叉指背接触电池组件包括如权利要求1至6任一项所述的叉指背接触电池串。
8.一种叉指背接触电池系统,其特征在于,所述叉指背接触电池系统包括如权利要求7所述的叉指背接触电池组件。
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