CN114242810B - 背接触电池的电极结构、电池、组件以及电池系统 - Google Patents

背接触电池的电极结构、电池、组件以及电池系统 Download PDF

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Abstract

本发明属于太阳能电池技术领域，尤其涉及一种背接触电池的电极结构、背接触电池、背接触电池组件以及背接触电池系统，电极结构包括：用于收集第一极性区域的第一栅线；用于收集第二极性区域的第二栅线；设置在背接触电池靠近第一边缘的一侧并连接第一栅线的第一主栅；第一pad点；分别连接第一主栅和第一pad点的第一连接电极；其中，第一pad点与第一边缘的距离大于第一主栅与第一边缘的距离。该电极结构能够提高可靠性、降低成本、提高产品良率，且能够保证非常优良的光电转换效率。

Description

背接触电池的电极结构、电池、组件以及电池系统
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域，尤其涉及一种背接触电池的电极结构、背接触电池、背接触电池组件以及背接触电池系统。
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。
对于背接触太阳能电池而言，电极图形设计为电池核心技术。现有背接触太阳能电池的电极图形设计有如下三种：
1、参考图1，异性电极印刷绝缘胶3形成绝缘，但裸露同性电极，然后印刷pad点1和汇流条2使得同性电极形成接触。但绝缘胶3无法经受高温，而pad点1和汇流条2为后印刷形成，故pad点1和汇流条2只能选择低温浆料，提高了成本，且采用低温浆料存在可靠性问题；绝缘胶3为了形成良好的绝缘性，高度大约在30um，pad点1和汇流条2为了避免断线，高度需要大于30um，这将导致需要使用高额浆料耗量，进一步提高了成本；另外绝缘胶3和部分浆料存在粘贴性不佳等问题，这对量产化提出了极高的挑战。
2、参考图2，细栅4在异性pad点5和汇流条6处断开，同时边缘的pad点5和汇流条6位于硅片最边缘处。而pad点5和汇流条6在硅片边缘，在组件制作过程中，焊带也需要覆盖硅片边缘，硅片边缘存在大量微裂缝，焊带焊接过程中会引起应力集中，导致发生裂片的问题，降低了组件良率，且降低了组件可靠性。
3、参考图3，细栅7在异性pad点8和汇流条处9断开，外侧的pad点8和汇流条9距离硅片最边缘位置一定距离，且外侧的pad点8和汇流条9的外围设置为同一种极性。第3种设计虽然解决了上述第1种设计和第2种设计存在的问题，但光生电子空穴需要扩散到异性区域才能够形成有效收集，对于第3种设计而言，外侧的光生电子空穴需要横跨mm甚至cm级的距离才能够到达异性区域，长距离扩散过程的复合损失会引起短路电流下降，且会增加串阻，引起填充因子损失，导致光电转换性能非常差。
因此，设计一种背接触电池的电极结构、背接触电池、背接触电池组件以及背接触电池系统，以解决上述问题，一直是本领域技术人员重点研究的问题之一。
发明内容
本发明提供一种背接触电池的电极结构，旨在解决现有背接触太阳能电池成本高、可靠性低且光电转换性能差的技术问题。
本发明是这样实现的，提供一种背接触电池的电极结构，所述电极结构包括：
用于收集第一极性区域的第一栅线；
用于收集第二极性区域的第二栅线；
设置在背接触电池靠近第一边缘的一侧并连接所述第一栅线的第一主栅；
第一pad点；
分别连接所述第一主栅和所述第一pad点的第一连接电极；
其中，所述第一pad点与所述第一边缘的距离大于所述第一主栅与所述第一边缘的距离。
更进一步地，所述第二栅线包括位于所述第一主栅与所述第一pad点之间的第一弯曲栅线，所述第一弯曲栅线分别朝向所述第一主栅和所述第一pad点弯曲并且均未与所述第一主栅和所述第一pad点接触，或者所述第一弯曲栅线朝向所述第一主栅弯曲并且未与所述第一主栅接触，或者所述第一弯曲栅线朝向所述第一pad点弯曲并且未与所述第一pad点接触。
更进一步地，所述第一弯曲栅线穿过至少一个所述第一栅线。
更进一步地，所述第一连接电极的中心线与所述第一pad点的中心线未处于同一直线上。
更进一步地，所述电极结构还包括分别连接所述第一主栅和所述第一pad点的第三栅线，所述第三栅线邻近所述第一连接电极设置，所述第三栅线的宽度小于所述第一连接电极的宽度。
更进一步地，所述第二栅线在位于所述第一pad点的中心线的部分区域覆盖有第一绝缘材料。
更进一步地，所述第一主栅与所述第一边缘的距离为0.01mm至3mm。
更进一步地，所述第一pad点与所述第一边缘的距离为1mm至20mm。
更进一步地，所述电极结构还包括：
设置在背接触电池靠近第二边缘的一侧并连接所述第二栅线的第二主栅，所述第二边缘与所述第一边缘相互对立；
第二pad点；
分别连接所述第二主栅和所述第二pad点的第二连接电极；
其中，所述第二pad点与所述第二边缘的距离大于所述第二主栅与所述第二边缘的距离。
更进一步地，所述第一栅线包括位于所述第二主栅与所述第二pad点之间的第二弯曲栅线，所述第二弯曲栅线分别朝向所述第二主栅和所述第二pad点弯曲并且均未与所述第二主栅和所述第二pad点接触，或者所述第二弯曲栅线朝向所述第二主栅弯曲并且未与所述第二主栅接触，或者所述第二弯曲栅线朝向所述第二pad点弯曲并且未与所述第二pad点接触。
更进一步地，所述第二弯曲栅线穿过至少一个所述第二栅线。
更进一步地，所述第二连接电极的中心线与所述第二pad点的中心线处于同一直线上。
更进一步地，所述电极结构还包括分别连接所述第二主栅和所述第二pad点的第四栅线，所述第四栅线邻近所述第二连接电极设置，所述第四栅线的宽度小于所述第二连接电极的宽度。
更进一步地，所述第一栅线在位于所述第二pad点的中心线的部分区域覆盖有第二绝缘材料。
更进一步地，所述第二主栅与所述第二边缘的距离为0.01mm至3mm。
更进一步地，所述第二pad点与所述第二边缘的距离为1mm至20mm。
本发明还提供一种背接触电池，所述背接触电池包括如上所述的电极结构，所述电极结构设置在背接触电池的背光面。
本发明还提供一种背接触电池组件，所述背接触电池组件包括如上所述的背接触电池。
本发明还提供一种背接触电池系统，所述背接触电池系统包括如上所述的背接触电池组件。
本发明的有益效果在于，电极结构包括第一栅线、第二栅线、第一主栅、第一pad点和分别连接第一主栅和第一pad点的第一连接电极，实现电流的收集。电极结构无需大面积印刷绝缘胶，第一pad点并非与第一主栅共同设在背接触电池的第一边缘，且光生电子空穴无需横跨长距离才能够到达异性区域，从而电极结构能够提高可靠性、降低成本、提高产品良率，且能够保证非常优良的光电转换效率。
附图说明
图1是现有技术的第1种电极图形设计的示意图；
图2是现有技术的第2种电极图形设计的示意图；
图3是现有技术的第3种电极图形设计的示意图；
图4是本发明实施例提供的电极结构的示意图；
图5是本发明实施例提供的设有分别朝向pad点和主栅延伸的弯曲栅线的电极结构的示意图；
图6是本发明实施例提供的设有朝向主栅延伸的弯曲栅线的电极结构的示意图；
图7是本发明实施例提供的设有朝向pad点延伸的弯曲栅线的电极结构的示意图；
图8是本发明实施例提供的背接触电池两端边缘具有不同栅线设计的电极结构的示意图；
图9是本发明实施例提供的设有第三栅线和第四栅线的电极结构的示意图；
图10是本发明实施例提供的设有第一绝缘材料和第二绝缘材料的电极结构的示意图；
图11是现有技术的第2种电极图形设计的边缘模型图；
图12是现有技术的第3种电极图形设计的边缘模型图；
图13是基于图4的电极结构的边缘模型图；
图14是基于图5至图9的电极结构的边缘模型图。
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。
本发明提供一种背接触电池的电极结构，电极结构包括第一栅线、第二栅线、第一主栅、第一pad点和分别连接第一主栅和第一pad点的第一连接电极，第一栅线收集第一极性区域的电流，并通过第一pad点、第一连接电极，汇流到第一主栅，从而实现电流的收集。电极结构无需大面积印刷绝缘胶，第一pad点并非与第一主栅共同设在背接触电池的第一边缘，且光生电子空穴无需横跨长距离才能够到达异性区域，从而电极结构能够提高可靠性、降低成本、提高产品良率，且能够保证非常优良的光电转换效率。
实施例一
参考图4，本实施例一提供一种背接触电池的电极结构，所述电极结构包括：
用于收集第一极性区域的第一栅线10；
用于收集第二极性区域的第二栅线20；
设置在背接触电池靠近第一边缘的一侧并连接所述第一栅线10的第一主栅51；
第一pad点31；
分别连接所述第一主栅51和所述第一pad点31的第一连接电极41；
其中，所述第一pad点31与所述第一边缘的距离大于所述第一主栅51与所述第一边缘的距离。
在本发明实施例中，第一栅线10用于收集第一极性区域的电流，第二栅线20用于收集第二极性区域的电流，第一栅线10和第二栅线20的极性相反，则第一极性区域和第二极性区域的极性也相反。例如，第一栅线10为正极栅线，用于收集正极区域的正极电流，则第二栅线20为负极栅线，用于收集负极区域的负极电流；或者，第一栅线10为负极栅线，用于收集负极区域的负极电流，则第二栅线20为正极栅线，用于收集正极区域的正极电流。其中，正极栅线设于背接触电池的P型掺杂区，负极栅线设于背接触电池的N型掺杂区。
参考图4至图10，为便于辨别，涂黑部分的第一栅线10极性相同，未涂黑部分的第二栅线20极性相同，且第一栅线10和第二栅线20的极性相反。而涂黑部分的第一pad点31、第一连接电极41和第一主栅51与第一栅线10极性相同。
第一栅线10和第二栅线20交替设置，且第一栅线10和第二栅线20均水平于背接触电池的边缘线。例如参考图4，第一栅线10和第二栅线20在垂直方向上交替设置，且第一栅线10和第二栅线20均水平于背接触电池的上边缘线和下边缘线。背接触电池实质上为矩形，其中实质上为矩形的背接触电池可以是，例如正方形，也可以是另一种长方形，且可有标准拐角、切割的拐角或修圆的拐角，其根据实际生产需要进行设置，在此不做具体限定。同时其第一栅线10和第二栅线20的数量根据实际的背接触电池面积大小、第一栅线10和第二栅线20的宽度及距离进行确定，在此不做具体限定。
进一步的，第一栅线10或第二栅线20为铝栅线、银栅线、铜栅线、或者银包铜栅线。可以理解的是，在本发明实施例中，其可以选用第一栅线10和第二栅线20为相同或者不同的金属类型的栅线，例如第一栅线10和第二栅线20均选用铝栅线；或第一栅线10选用铝栅线，第二栅线20选用银栅线。其中当第一栅线10或第二栅线20为铝栅线或者银栅线时，其通过丝网印刷的方式将铝栅线或者银栅线印刷到背接触电池的掺杂区上；当第一栅线10或第二栅线20为铜栅线时，其通过电镀或者蒸镀等方式镀在背接触电池的掺杂区上。
其中，第一pad点31与第一边缘的距离大于第一主栅51与第一边缘的距离。举例来说，参考图4，第一pad点31的最左侧与背接触电池最左侧的边缘的的距离大于第一主栅51的最左侧与背接触电池最左侧的边缘的距离。
在本实施例中，所述第一主栅51与所述第一边缘的距离为0.01mm至3mm，此处指的是第一主栅51靠近第一边缘的边缘与第一边缘的距离。例如，第一主栅51与第一边缘的距离为0.05mm、1mm、2mm、3mm，或者0.01mm至3mm的其他参数值。所述第一pad点31与所述第一边缘的距离为1mm至20mm，此处指的是第一pad点31靠近第一边缘的边缘与第一边缘的距离。例如，第一pad点31与第一边缘的距离为1mm、5mm、10mm、20mm，或者1mm至20mm的其他参数值，但第一pad点31与第一边缘的距离大于第一主栅51与第一边缘的距离。
在本发明实施例中，第一pad点31远离第一主栅51设置，通过第一连接电极41的连接作用，实现第一pad点31和第一主栅51的连接，而第一主栅51设置在背接触电池的第一边缘，则第一pad点31远离背接触电池的第一边缘。在收集电流过程中，第一栅线10收集第一极性区域的电流，第一栅线10再将收集的电流传输到第一pad点31，再从第一pad点31通过第一连接电极41传输到第一主栅51，完成对电流的收集。本发明的电极结构，比之于背景技术的第1种电极图形设计，无需大面积印刷绝缘胶，则第一pad点31和第一主栅51可选择高温浆料，降低了成本，且保证了可靠性，另外第一pad点31和第一主栅51的高度无需过高，则降低了浆料耗量，而且由于无需大面积印刷绝缘胶，则不存在与部分浆料的粘贴性不佳的问题，降低了量产化难度；比之于背景技术的第2种电极图形设计，第一主栅51位于背接触电池的第一边缘，第一pad点31远离背接触电池的第一边缘，则可避免焊接过程应力集中的问题，提高了组件良率，且提高了组件可靠性；比之于背景技术的第3种电极图形设计，光生电子空穴无需横跨长距离即可到达异性区域，实现电流的收集，则充分保证了较高的光电转换效率。
实施例二
在实施例一的基础上，本实施例二的所述第二栅线20包括位于所述第一主栅51与所述第一pad点31之间的第一弯曲栅线，所述第一弯曲栅线分别朝向所述第一主栅51和所述第一pad点31弯曲并且均未与所述第一主栅51和所述第一pad点31接触，或者所述第一弯曲栅线朝向所述第一主栅51弯曲并且未与所述第一主栅51接触，或者所述第一弯曲栅线朝向所述第一pad点31弯曲并且未与所述第一pad点31接触。
参考图5，第一弯曲栅线定义为第一子弯曲栅线21，第一栅线10包括连接第一pad点31的第一pad点连接栅线11以及连接第一主栅51的第一主栅连接栅线12，第一pad点连接栅线11与第一主栅连接栅线12相邻设置，且两者之间形成间隙，第一子弯曲栅线21穿过该间隙，并分别朝向第一主栅51和第一pad点31弯曲，且均未与第一主栅51和第一pad点31接触。在其他实现方式中，可省略设置第一pad点连接栅线11和/或第一主栅连接栅线12，但通过设置第一pad点连接栅线11和/或第一主栅连接栅线12，能够更为均匀的布置栅线，避免某一小部分区域无法实现电流收集。
参考图6，第一弯曲栅线定义为第二子弯曲栅线24，第一栅线10包括连接第一主栅51的第二主栅连接栅线14，第二主栅连接栅线14与第一pad点31之间形成间隙，第二子弯曲栅线24穿过该间隙，并朝向第一主栅51弯曲，且未与第一主栅51接触。在其他实现方式中，可增加设置pad点连接栅线，以实现栅线更为均匀的布置，避免某一小部分区域无法实现电流收集。
参考图7，第一弯曲栅线定义为第三子弯曲栅线27，第一栅线10包括连接第一pad点31的第二pad点连接栅线16，第二pad点连接栅线16与第一主栅51之间形成间隙，第三子弯曲栅线27穿过该间隙，并朝向第一pad点31弯曲，且未与第一pad点31接触。在其他实现方式中，可增加设置主栅连接栅线，以实现栅线更为均匀的布置，避免某一小部分区域无法实现电流收集。
在本发明实施例中，第一弯曲栅线的长度根据可布置区域大小而定，第一弯曲栅线形成发散性延伸，充分利用可收集电流区域，能够进一步提高电流收集能力。
进一步地，基于上述的实现方式，所述第一弯曲栅线穿过至少一个所述第一栅线10。在第一pad点31和第一主栅51之间区域或者附近区域可布置多条第一栅线10，通过第一栅线10的布置形成多个间隙，则第一弯曲栅线可依次穿过间隙，并在每次穿过间隙后，再形成发散性延伸，从而进一步提高电流收集能力。
实施例三
参考图5至图7，在实施例二的基础上，本实施例五的所述第一连接电极41的中心线与所述第一pad点31的中心线未处于同一直线上。
在本发明实施例中，第一pad点31的中心线位于第二栅线20的设置线上，而第一pad点31与第二栅线20的极性相反，例如第一pad点31为正极极性，则第二栅线20为负极极性。故将第一连接电极41的中心线偏离设置于第一pad点31的中心线，即第一连接电极41的中心线偏离设置于第二栅线20的设置线，可实现第一连接电极41的中心线设于第一栅线10的设置线上，第一连接电极41与第一栅线10的极性相同，从而达到邻近第一pad点31的区域的相反极性的栅线更为均匀分布的目的，进一步提高电流收集能力。
实施例四
参考图9，在实施例二的基础上，本实施例四的所述电极结构还包括分别连接所述第一主栅51和所述第一pad点31的第三栅线18，所述第三栅线18邻近所述第一连接电极41设置，所述第三栅线18的宽度小于所述第一连接电极41的宽度。
在本发明实施例中，通常情况下第一连接电极41与背接触电池的衬底不形成接触，此时第一连接电极41所在区域的光生电子空穴无法有效收集，故在邻近第一连接电极41的区域设置第三栅线18，第三栅线18可与衬底接触，从而进一步提高电流收集能力。
实施例五
参考图10，在实施例一的基础上，本实施例五的所述第二栅线20在位于所述第一pad点31的中心线的部分区域覆盖有第一绝缘材料62。
第一绝缘材料62可采用覆盖绝缘胶的方式，其中只是第二栅线20在位于第一pad点31的中心线的部分区域覆盖有绝缘胶，并不会增加过多的产品成本。当然，第一绝缘材料62也可采用其他实现方式，只要能够达到绝缘目的即可。
在进行焊带焊接时，在第一绝缘材料62的绝缘作用下，可防止第二栅线20在位于所述第一pad点31的中心线的部分区域与焊带接触，从而能够有效避免短路情况的发生。并且第一绝缘材料62是在第一pad点31和第一主栅51形成后进行制作，并不会影响第一pad点31和第一主栅51的电极材料选型。
实施例六
参考图4，在实施例一的基础上，本实施例六的所述电极结构还包括：
设置在背接触电池靠近第二边缘的一侧并连接所述第二栅线20的第二主栅52，所述第二边缘与所述第一边缘相互对立；
第二pad点32；
分别连接所述第二主栅52和所述第二pad点32的第二连接电极42；
其中，所述第二pad点32与第二边缘的距离大于第二主栅52与第二边缘的距离。
其中，可参考图4，第一边缘指的是背接触电池的最左侧，第二边缘指的是背接触电池的最右侧。而在第一pad点31和第二pad点32之间，同样也设有多个pad点，该部分pad点可与同极性的主栅设置在同一直线上。
其中，第二pad点32与第二边缘的距离大于第二主栅52与第二边缘的距离。举例来说，参考图4，第二pad点32的最左侧与背接触电池最左侧的边缘的的距离大于第二主栅52的最左侧与背接触电池最左侧的边缘的距离。
在本实施例中，所述第二主栅52与所述第二边缘的距离为0.01mm至3mm，此处指的是第二主栅52靠近第二边缘的边缘与第二边缘的距离。例如，第二主栅52与第二边缘的距离为0.05mm、1mm、2mm、3mm，或者0.01mm至3mm的其他参数值。所述第二pad点32与所述第二边缘的距离为1mm至20mm，此处指的是第二pad点32靠近第二边缘的边缘与第二边缘的距离。例如，第二pad点32与第二边缘的距离为1mm、5mm、10mm、20mm，或者1mm至20mm的其他参数值，但第二pad点32与第二边缘的距离大于第二主栅52与第二边缘的距离。
在本发明实施例中，第二pad点32远离第二主栅52设置，通过第二连接电极42的连接作用，实现第二pad点32和第二主栅52的连接，而第二主栅52设置在背接触电池的第二边缘，则第二pad点32远离背接触电池的第二边缘。在收集电流过程中，第二栅线20收集第二极性区域的电流，第二栅线20再将收集的电流传输到第二pad点32，再从第二pad点32通过第二连接电极42传输到第二主栅52，完成对电流的收集。在背接触电池的两端边缘，均设置pad点、主栅以及分别连接pad点和主栅的连接电极，比之于背景技术的第1种电极图形设计，无需大面积印刷绝缘胶，则pad点和主栅可选择高温浆料，降低了成本，且保证了可靠性，另外pad点和主栅的高度无需过高，则降低了浆料耗量，而且由于无需大面积印刷绝缘胶，则不存在与部分浆料的粘贴性不佳的问题，降低了量产化难度；比之于背景技术的第2种电极图形设计，主栅位于背接触电池的边缘，pad点远离背接触电池的边缘，则可避免焊接过程应力集中的问题，提高了组件良率，且提高了组件可靠性；比之于背景技术的第3种电极图形设计，光生电子空穴无需横跨长距离即可到达异性区域，实现电流的收集，则充分保证了较高的光电转换效率。
实施例七
在实施例六的基础上，本实施例七的所述第一栅线10包括位于所述第二主栅52与所述第二pad点32之间的第二弯曲栅线，所述第二弯曲栅线分别朝向所述第二主栅52和所述第二pad点32弯曲并且均未与所述第二主栅52和所述第二pad点32接触，或者所述第二弯曲栅线朝向所述第二主栅52弯曲并且未与所述第二主栅52接触，或者所述第二弯曲栅线朝向所述第二pad点32弯曲并且未与所述第二pad点32接触。
参考图5，第二弯曲栅线定义为第四子弯曲栅线13，第二栅线20包括连接第二pad点32的第三pad点连接栅线22以及连接第二主栅52的第三主栅连接栅线23，第三pad点连接栅线22与第三主栅连接栅线23相邻设置，且两者之间形成间隙，第四子弯曲栅线13穿过该间隙，并分别朝向第二主栅52和第二pad点32弯曲，且均未与第二主栅52和第二pad点32接触。在其他实现方式中，可省略设置第三pad点连接栅线22和/或第三主栅连接栅线23，但通过设置第三pad点连接栅线22和/或第三主栅连接栅线23，能够更为均匀的布置栅线，避免某一小部分区域无法实现电流收集。
参考图6，第二弯曲栅线定义为第五子弯曲栅线15，第二栅线20包括连接第二pad点32的第四pad点连接栅线25以及连接第二主栅52的第四主栅连接栅线26，第四pad点连接栅线25与第四主栅连接栅线26相邻设置，且两者之间形成间隙，第五子弯曲栅线15穿过该间隙，并朝向第二主栅52弯曲，且未与第二主栅52接触。在其他实现方式中，可省略设置第四pad点连接栅线25和/或第四主栅连接栅线26，但通过设置第四pad点连接栅线25和/或第四主栅连接栅线26，能够更为均匀的布置栅线，避免某一小部分区域无法实现电流收集。
参考图7，第二弯曲栅线定义为第六子弯曲栅线17，第二栅线20包括连接第二pad点32的第五pad点连接栅线28，第五pad点连接栅线28与第二主栅52之间形成间隙，第六子弯曲栅线17穿过该间隙，并朝向第二pad点32弯曲，且未与第二pad点32接触。在其他实现方式中，可增加设置主栅连接栅线，以实现栅线更为均匀的布置，避免某一小部分区域无法实现电流收集。
在本发明实施例中，第二弯曲栅线的长度根据可布置区域大小而定，第二弯曲栅线形成发散性延伸，充分利用可收集电流区域，能够进一步提高电流收集能力。
进一步地，基于上述的实现方式，所述第二弯曲栅线穿过至少一个所述第二栅线20。在第二pad点32和第二主栅52之间区域或者附近区域可布置多条第二栅线20，通过第二栅线20的布置形成多个间隙，则第二弯曲栅线可依次穿过间隙，并在每次穿过间隙后，再形成发散性延伸，从而进一步提高电流收集能力。
结合实施例二，位于背接触电池的两端边缘，第一弯曲栅线和第二弯曲栅线的设置方式可不同，可根据实际情况来选择第一弯曲栅线和第二弯曲栅线的设置方式。例如，参考图8，位于背接触电池的第一边缘，并未设置有第一弯曲栅线，而位于背接触电池的第二边缘，设置有第二弯曲栅线，且第二弯曲栅线分别朝向第二主栅52和第二pad点32弯曲。
实施例八
参考图5至图7，在实施例七的基础上，本实施例八的所述第二连接电极42的中心线与所述第二pad点32的中心线处于同一直线上。
在本发明实施例中，第二pad点32的中心线位于第二栅线20的设置线上，并且第二pad点32与第二栅线20的极性相同，例如第二pad点32为负极极性，则第二栅线20为负极极性。故将第二连接电极42的中心线与第二pad点32的中心线设置于同一直线上，可实现第二连接电极42的中心线设于第二栅线20的设置线上，第二连接电极42与第二栅线20的极性相同，从而达到邻近第二pad点32的区域的相反极性的栅线更为均匀分布的目的，进一步提高电流收集能力。
实施例九
在实施例七的基础上，本实施例九的所述电极结构还包括分别连接所述第二主栅52和所述第二pad点32的第四栅线29，所述第四栅线29邻近所述第二连接电极42设置，所述第四栅线29的宽度小于所述第二连接电极42的宽度。
在本发明实施例中，通常情况下第二连接电极42与背接触电池的衬底不形成接触，此时第二连接电极42所在区域的光生电子空穴无法有效收集，故在邻近第二连接电极42的区域设置第四栅线29，第四栅线29可与衬底接触，从而进一步提高电流收集能力。
实施例十
在实施例六的基础上，本实施例十的所述第一栅线10在位于所述第二pad点32的中心线的部分区域覆盖有第二绝缘材料61。
第二绝缘材料61可采用覆盖绝缘胶的方式，其中只是第一栅线10在位于第二pad点32的中心线的部分区域覆盖有绝缘胶，并不会增加过多的产品成本。当然，第二绝缘材料61也可采用其他实现方式，只要能够达到绝缘目的即可。
在进行焊带焊接时，在第二绝缘材料61的绝缘作用下，可防止第一栅线10在位于所述第二pad点32的中心线的部分区域与焊带接触，从而能够有效避免短路情况的发生。并且第二绝缘材料61是在第二pad点32和第二主栅52形成后进行制作，并不会影响第二pad点32和第二栅的电极材料选型。
基于上述实施例一至实施例十，在此进行建模计算。
图11示出了基于图2的电极结构的边缘模型图，图12示出了基于图3的电极结构的边缘模型图，图13示出了基于图4的电极结构的边缘模型图，图14示出了基于图5至图9的电极结构的边缘模型图。
可做出如下表格：
方案 Voc（mV） Jsc（mA/cm2） FF（%） 转换效率（%） 假设边缘区域占总面积10%下效率损失值（%）
图2方案 744.1 42.28 83.24 26.18 —
图3方案 743.8 30.56 80.48 18.30 0.789
图4方案 744.2 40.82 82.26 24.99 0.120
图5至图9方案 744.5 42.19 83.26 26.15 0.003
电池转换效率为背接触电池的关键性能评估指标，越高表示性能越好，每高0.1%对于行业而言都是一项突破。可以看到，如采取图3方案虽然解决了组件端良率以及可靠性问题，但性能大幅度降低，降低值达0.789%。如采取本发明图4方案，在兼容组件端良率以及可靠性的情况下，效率损失缩减至0.12%。若采取本发明图5至图9的优化方案，则效率损失可降低至0.003%，目前背接触电池转换效率测试重复性~±0.05%，则此效率损失已低至不可监测，可忽略不计。
实施例十一
本实施例十一提供一种背接触电池，所述背接触电池包括如实施例一至实施例十所述的电极结构，所述电极结构设置在背接触电池的背光面。
在本发明实施例提供的电极结构中，第一pad点31远离第一主栅51设置，通过第一连接电极41的连接作用，实现第一pad点31和第一主栅51的连接，而第一主栅51设置在背接触电池的第一边缘，则第一pad点31远离背接触电池的第一边缘。在收集电流过程中，第一栅线10收集第一极性区域的电流，第一栅线10再将收集的电流传输到第一pad点31，再从第一pad点31通过第一连接电极41传输到第一主栅51，完成对电流的收集。本发明的电极结构，比之于背景技术的第1种电极图形设计，无需大面积印刷绝缘胶，则第一pad点31和第一主栅51可选择高温浆料，降低了成本，且保证了可靠性，另外第一pad点31和第一主栅51的高度无需过高，则降低了浆料耗量，而且由于无需大面积印刷绝缘胶，则不存在与部分浆料的粘贴性不佳的问题，降低了量产化难度；比之于背景技术的第2种电极图形设计，第一主栅51位于背接触电池的第一边缘，第一pad点31远离背接触电池的第一边缘，则可避免焊接过程应力集中的问题，提高了组件良率，且提高了组件可靠性；比之于背景技术的第3种电极图形设计，光生电子空穴无需横跨长距离即可到达异性区域，实现电流的收集，则充分保证了较高的光电转换效率。
实施例十二
本实施例十二提供一种背接触电池组件，所述背接触电池组件包括如实施例十一所述的背接触电池。
在本发明实施例提供的电极结构中，第一pad点31远离第一主栅51设置，通过第一连接电极41的连接作用，实现第一pad点31和第一主栅51的连接，而第一主栅51设置在背接触电池的第一边缘，则第一pad点31远离背接触电池的第一边缘。在收集电流过程中，第一栅线10收集第一极性区域的电流，第一栅线10再将收集的电流传输到第一pad点31，再从第一pad点31通过第一连接电极41传输到第一主栅51，完成对电流的收集。本发明的电极结构，比之于背景技术的第1种电极图形设计，无需大面积印刷绝缘胶，则第一pad点31和第一主栅51可选择高温浆料，降低了成本，且保证了可靠性，另外第一pad点31和第一主栅51的高度无需过高，则降低了浆料耗量，而且由于无需大面积印刷绝缘胶，则不存在与部分浆料的粘贴性不佳的问题，降低了量产化难度；比之于背景技术的第2种电极图形设计，第一主栅51位于背接触电池的第一边缘，第一pad点31远离背接触电池的第一边缘，则可避免焊接过程应力集中的问题，提高了组件良率，且提高了组件可靠性；比之于背景技术的第3种电极图形设计，光生电子空穴无需横跨长距离即可到达异性区域，实现电流的收集，则充分保证了较高的光电转换效率。
实施例十三
本实施例十三提供一种背接触电池系统，所述背接触电池系统包括如实施例十二所述的背接触电池组件。
在本发明实施例提供的电极结构中，第一pad点31远离第一主栅51设置，通过第一连接电极41的连接作用，实现第一pad点31和第一主栅51的连接，而第一主栅51设置在背接触电池的第一边缘，则第一pad点31远离背接触电池的第一边缘。在收集电流过程中，第一栅线10收集第一极性区域的电流，第一栅线10再将收集的电流传输到第一pad点31，再从第一pad点31通过第一连接电极41传输到第一主栅51，完成对电流的收集。本发明的电极结构，比之于背景技术的第1种电极图形设计，无需大面积印刷绝缘胶，则第一pad点31和第一主栅51可选择高温浆料，降低了成本，且保证了可靠性，另外第一pad点31和第一主栅51的高度无需过高，则降低了浆料耗量，而且由于无需大面积印刷绝缘胶，则不存在与部分浆料的粘贴性不佳的问题，降低了量产化难度；比之于背景技术的第2种电极图形设计，第一主栅51位于背接触电池的第一边缘，第一pad点31远离背接触电池的第一边缘，则可避免焊接过程应力集中的问题，提高了组件良率，且提高了组件可靠性；比之于背景技术的第3种电极图形设计，光生电子空穴无需横跨长距离即可到达异性区域，实现电流的收集，则充分保证了较高的光电转换效率。
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 (19)

1.一种背接触电池的电极结构，其特征在于，所述电极结构包括：
用于收集第一极性区域的第一栅线；
用于收集第二极性区域的第二栅线；
设置在背接触电池靠近第一边缘的一侧并连接所述第一栅线的第一主栅；
第一pad点；
分别连接所述第一主栅和所述第一pad点的第一连接电极；
其中，所述第一pad点与所述第一边缘的距离大于所述第一主栅与所述第一边缘的距离。
2.如权利要求1所述的背接触电池的电极结构，其特征在于，所述第二栅线包括位于所述第一主栅与所述第一pad点之间的第一弯曲栅线，所述第一弯曲栅线分别朝向所述第一主栅和所述第一pad点弯曲并且均未与所述第一主栅和所述第一pad点接触，或者所述第一弯曲栅线朝向所述第一主栅弯曲并且未与所述第一主栅接触，或者所述第一弯曲栅线朝向所述第一pad点弯曲并且未与所述第一pad点接触。
3.如权利要求2所述的背接触电池的电极结构，其特征在于，所述第一弯曲栅线穿过至少一个所述第一栅线。
4.如权利要求2所述的背接触电池的电极结构，其特征在于，所述第一连接电极的中心线与所述第一pad点的中心线未处于同一直线上。
5.如权利要求2所述的背接触电池的电极结构，其特征在于，所述电极结构还包括分别连接所述第一主栅和所述第一pad点的第三栅线，所述第三栅线邻近所述第一连接电极设置，所述第三栅线的宽度小于所述第一连接电极的宽度。
6.如权利要求1所述的背接触电池的电极结构，其特征在于，所述第二栅线在位于所述第一pad点的中心线的部分区域覆盖有第一绝缘材料。
7.如权利要求1所述的背接触电池的电极结构，其特征在于，所述第一主栅与所述第一边缘的距离为0.01mm至3mm。
8.如权利要求7所述的背接触电池的电极结构，其特征在于，所述第一pad点与所述第一边缘的距离为1mm至20mm。
9.如权利要求1至8任一项所述的背接触电池的电极结构，其特征在于，所述电极结构还包括：
设置在背接触电池靠近第二边缘的一侧并连接所述第二栅线的第二主栅，所述第二边缘与所述第一边缘相互对立；
第二pad点；
分别连接所述第二主栅和所述第二pad点的第二连接电极；
其中，所述第二pad点与所述第二边缘的距离大于所述第二主栅与所述第二边缘的距离。
10.如权利要求9所述的背接触电池的电极结构，其特征在于，所述第一栅线包括位于所述第二主栅与所述第二pad点之间的第二弯曲栅线，所述第二弯曲栅线分别朝向所述第二主栅和所述第二pad点弯曲并且均未与所述第二主栅和所述第二pad点接触，或者所述第二弯曲栅线朝向所述第二主栅弯曲并且未与所述第二主栅接触，或者所述第二弯曲栅线朝向所述第二pad点弯曲并且未与所述第二pad点接触。
11.如权利要求10所述的背接触电池的电极结构，其特征在于，所述第二弯曲栅线穿过至少一个所述第二栅线。
12.如权利要求10所述的背接触电池的电极结构，其特征在于，所述第二连接电极的中心线与所述第二pad点的中心线处于同一直线上。
13.如权利要求10所述的背接触电池的电极结构，其特征在于，所述电极结构还包括分别连接所述第二主栅和所述第二pad点的第四栅线，所述第四栅线邻近所述第二连接电极设置，所述第四栅线的宽度小于所述第二连接电极的宽度。
14.如权利要求9所述的背接触电池的电极结构，其特征在于，所述第一栅线在位于所述第二pad点的中心线的部分区域覆盖有第二绝缘材料。
15.如权利要求9所述的背接触电池的电极结构，其特征在于，所述第二主栅与所述第二边缘的距离为0.01mm至3mm。
16.如权利要求15所述的背接触电池的电极结构，其特征在于，所述第二pad点与所述第二边缘的距离为1mm至20mm。
17.一种背接触电池，其特征在于，所述背接触电池包括如权利要求1至16任一项所述的电极结构，所述电极结构设置在背接触电池的背光面。
18.一种背接触电池组件，其特征在于，所述背接触电池组件包括如权利要求17所述的背接触电池。
19.一种背接触电池系统，其特征在于，所述背接触电池系统包括如权利要求18所述的背接触电池组件。
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