CN117542902A - 太阳电池、光伏组件及其制备方法 - Google Patents

太阳电池、光伏组件及其制备方法 Download PDF

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CN117542902A CN202311601895.XA CN202311601895A CN117542902A CN 117542902 A CN117542902 A CN 117542902A CN 202311601895 A CN202311601895 A CN 202311601895A CN 117542902 A CN117542902 A CN 117542902A
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金叶
郭钇伟
丁常林
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Tongwei Solar Hefei Co Ltd
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Abstract

本公开提供了一种太阳电池、光伏组件及其制备方法。该太阳电池包括电池基片、背面电极以及导电增强层,电池基片具有相对设置的迎光面和背光面,背面电极有多个,多个背面电极设置于电池基片的背光面上,导电增强层设置于背面电极远离背光面的一侧,导电增强层连接于多个背面电极,且导电增强层覆盖电池基片的至少部分背光面。该太阳电池在背光面上额外设置了导电增强层,这能够有效降低多个背面电极之间的串联电阻,进而能够有效提高太阳电池的实际功率。

Description

太阳电池、光伏组件及其制备方法
技术领域
本发明涉及光伏技术领域,尤其涉及一种太阳电池、光伏组件及其制备方法。
背景技术
太阳电池是一种能够将光能转换为电能的半导体器件。太阳电池的核心器件通常包括PN结,除此之外,为了将光生载流子引出至外电路,通常还包括位于正面和背面的透明导电层和栅线电极。栅线电极的设计能够暴露出尽可能多的太阳电池的表面,从而使得太阳电池的可用于接收太阳光的表面尽可能较大。但是在一些实际的应用场景中,太阳电池的实际发电功率仍有待于进一步提升。
发明内容
基于此,为了进一步提高太阳电池的实际转换效率,有必要提供一种太阳电池。
根据本公开的一些实施例,提供了一种太阳电池,所述太阳电池包括电池基片、背面电极以及导电增强层,所述电池基片具有相对设置的迎光面和背光面,所述背面电极有多个,多个所述背面电极设置于所述电池基片的背光面上,所述导电增强层设置于所述背面电极远离所述背光面的一侧,所述导电增强层连接于多个所述背面电极,且所述导电增强层覆盖所述电池基片的至少部分背光面。
在本公开的一些实施例中,所述导电增强层的材料包括金属。
在本公开的一些实施例中,所述导电增强层的导热系数高于所述电池基片的导热系数。
在本公开的一些实施例中,所述导电增强层覆盖所述电池基片的全部背光面;或,
所述导电增强层覆盖所述电池基片的部分背光面,所述导电增强层包括多个间隔设置的导电部,所述导电部呈长条状,且所述导电部的延伸方向与所述背面电极的延伸方向相交;或,
所述导电增强层覆盖所述电池基片的部分背光面,所述导电增强层包括多个间隔设置的导电部,所述导电部的数量与所述背面电极的数量相对应,各所述导电部均覆盖于相应的所述背面电极上。
进一步地,本公开还提供了一种光伏组件,其包括多个如上述任一实施例所述的太阳电池,相邻的两个所述太阳电池电性连接。
在本公开的一些实施例中,所述光伏组件还包括连接件,相邻的两个所述太阳电池之间通过所述连接件电性连接,所述连接件包括设置于所述背光面上的搭接部,所述导电增强层还覆盖于至少部分所述搭接部。
在本公开的一些实施例中,所述光伏组件还包括设置于所述电池基片的迎光面上的正面接触垫和设置于所述电池基片的背光面上的背面接触垫,在相邻的两个所述太阳电池中,其中一个所述太阳电池中的正面接触垫对位接触于另一个所述太阳电池中的背面接触垫。
进一步地,本公开还提供了一种如上述实施例所述的光伏组件的制备方法,其包括如下步骤:
提供多个所述电池基片,在各所述电池基片的所述背光面上制备多个所述背面电极;
连接多个所述电池基片;以及
在所述背面电极远离所述电池基片的一侧制备导电增强层。
在本公开的一些实施例中,在使相邻的两个所述电池基片相连接的步骤中,通过连接件将相邻的两个所述电池基片相连接,其中所述连接件包括设置于所述电池基片的背光面上的搭接部;
在所述背面电极远离所述电池基片的一侧制备导电增强层的步骤中,所述导电增强层还制备于所述搭接部远离所述电池基片的一侧。
在本公开的一些实施例中,所述导电增强层包括金属箔,在所述背面电极远离所述电池基片的一侧制备导电增强层的步骤包括:将所述金属箔焊接于所述背面电极上;或者,
所述导电增强层包括金属涂料,在所述背面电极远离所述电池基片的一侧制备导电增强层的步骤包括:将所述金属涂料涂覆于所述背面电极上;或者,
所述导电增强层包括导电胶,在所述背面电极远离所述电池基片的一侧制备导电增强层的步骤包括:将所述导电胶粘贴于所述背面电极上。
传统技术中的太阳电池在背光面往往仅设置栅线电极,即使想要增加栅线电极的导电性能,往往也仅从栅线电极的材料、栅线电极的形状以及栅线电极的排布方式等角度进行改进。进一步地,传统技术之所以设置为栅线电极,是为了同时利用太阳电池的迎光面和背光面进行发电,这也导致目前的光伏组件通常都是双面组件。但是根据本申请的实际研究,在许多实际的应用领域中,背光面发电的收益几乎可以忽略,相应地,背光面栅线电极的导电性较差却导致了更为明显的组件功率损失。
本发明提供的太阳电池另辟蹊径,在背光面上额外设置了导电增强层,多个背面电极通过该导电增强层相连接,其中的电流可以通过导电增强层传输,这能够有效降低多个背面电极之间的串联电阻,进而能够有效提高太阳电池及组件的实际功率。
附图说明
图1为一种电池基片及背面电极的背光面的结构示意图;
图2为在图1所示的结构基础上设置一种导电增强层的结构示意图;
图3为图1所示的电池基片的迎光面的结构示意图;
图4为在图1所示的结构基础上设置一种导电增强层的结构示意图;
图5为在图1所示的结构基础上设置一种导电增强层的结构示意图;
图6为在图1所示的结构基础上设置一种导电增强层的结构示意图;
图7为在图1所示的电池基片的背光面上设置部分连接件的结构示意图;
图8为在图3所示的电池基片的迎光面上设置部分连接件的结构示意图;
图9为一种光伏组件的背面结构示意图;
图10为一种电池基片及背面电极的背光面的结构示意图;
图11为图10所示的电池基片的迎光面的结构示意图;
图12为包括图10所示结构的太阳电池的背光面的结构示意图;
图13为包括多个图12中的太阳电池的光伏组件的背面结构示意图;
其中,各附图标记及其含义如下:
100、电池基片;110、背面电极;120、导电增强层;121、导电部;122、连接部;130、正面电极;210、连接件;211、搭接部;221、背面接触垫;222、正面接触垫。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合,本文所使用的“多”包括两个或两个以上的项目。
在本文中,除非另有说明,各个反应步骤可以按照文中顺序进行,也可以不按文中顺序进行。例如,各个反应步骤之间可以包含其他步骤,而且反应步骤之间也可以适当调换顺序。这是技术人员根据常规知识和经验可以确定的。优选地,本文中的反应方法是顺序进行的。
本公开提供了一种太阳电池,图1为一种电池基片100及背面电极110的背光面的结构示意图。参照图1所示,太阳电池包括电池基片100以及背面电极110。电池基片100具有相对设置的迎光面和背光面,背面电极110有多个。多个背面电极110设置于电池基片100的背光面上。
在本公开中,“迎光面”和“背光面”仅用于从称呼上区分电池基片相对的两个表面的设置位置。在实际的工况中,“迎光面”为电池基片主要接收光照的表面,但“背光面”并不必然不接收光照,相反地,由于漫反射光线等的存在,“背光面”在实际的工况中也可以接受到光线的照射。
在该实施例的一些示例中,背面电极110可以包括主栅电极以及连接于主栅电极的细栅电极。或者,背面电极110也可以仅包括主栅电极或细栅电极。
参照图2所示,图2为在图1所示的结构基础上设置一种导电增强层120的结构示意图,图2中的虚线区域表示位于导电增强层120之下的背面电极110。导电增强层120设置于背面电极110远离背光面的一侧,导电增强层120连接于多个背面电极110,且导电增强层120覆盖电池基片100的部分背光面或全部背光面。
传统技术中的太阳电池在背光面往往仅设置了栅线电极,即使想要增加栅线电极的导电性能,往往也仅从栅线电极的材料、栅线电极的形状以及栅线电极的排布方式等角度进行考虑。进一步地,传统技术之所以设置为栅线电极,是为了同时利用太阳电池的迎光面和背光面进行发电,这也导致目前的光伏组件通常都是双面组件。但是根据本申请的实际研究,在许多实际的应用领域中,背光面发电的收益几乎可以忽略,相应地,背光面栅线电极的导电性较差却导致了更为明显的组件功率损失。
本公开提供的太阳电池另辟蹊径,在背光面上额外设置了导电增强层120,多个背面电极110通过该导电增强层120相连接,其中的电流可以通过导电增强层120传输,这能够有效降低多个背面电极110之间的串联电阻,进而能够有效提高太阳电池及组件的实际转换效率以及输出功率。
参照图3所示,图3为图1所示的电池基片100的迎光面的结构示意图。在该实施例的一些示例中,该太阳电池还包括正面电极130,正面电极130可以设置于电池基片100的迎光面上。在该实施例中,正面电极130和背面电极110的极性可以相反。
在该实施例的一些示例中,正面电极130可以包括主栅电极以及连接于主栅电极的细栅电极。或者,正面电极130也可以仅包括主栅电极或细栅电极。
可以理解,太阳电池通常包括正极和负极,正面电极130和背面电极110中的一者可以作为正极,另一者可以作为负极。
结合图1~图3所示,在该实施例中,导电增强层120整体可以呈长条状,长条状的导电增强层120可以从电池基片100的一个侧边延伸至相对的另一个侧边。
结合图1~图3所示,在该实施例的一些示例中,背面电极110有多个,多个背面电极110并列设置,且背面电极110依次间隔设置。进一步地,各背面电极110可以沿相同的方向延伸,导电增强层120的延伸方向可以与背面电极110的延伸方向相交,以使得导电增强层120能够同时接触于多个背面电极110。
结合图1~图3所示,在该实施例的一些示例中,被导电增强层120所覆盖的背光面与整个背光面的面积比在50%以上。例如,被导电增强层120所覆盖的背光面与整个背光面的面积比为50%、60%、70%、80%、90%、92%、95%、99%或100%,或者,被导电增强层120所覆盖的背光面与整个背光面的面积比也可以在上述任意两面积比之间。通过设置被导电增强层120所覆盖的背光面的面积较高,能够较大幅度地降低背面电极110之间的串联电阻,进一步提高该太阳电池的转换效率以及输出功率。
在该实施例的一些示例中,导电增强层120的材料可以包括金属。采用金属作为导电增强层120的材料,不仅能够降低多个背面电极110之间的电阻,还能够提供较好的阻隔性能,避免水汽等污染物直接接触背面电极110以及电池基片100,进而使该太阳电池具有更长的使用寿命。另外,采用金属作为导电增强层120的材料,其具有全光谱反射特性,对于中长波的红外线具有较高的反射率,能够提升短路电流。
在该实施例的一些示例中,该导电增强层120的导热系数可以高于电池基片100的导热系数。通过采用导热系数较高的导电增强层120,还有助于提高该太阳电池工作时的散热性能,降低该太阳电池的工作温度,进一步提升该太阳电池的实际发电效果以及输出功率。
在该实施例的一些示例中,导电增强层120的材料可以包括金、银、铜、铝和锡中的一种或多种。
进一步地,在该实施例的一些示例中,导电增强层120的材料可以选自金属材料,金属材料可以是单质金属或合金。
在该实施例的一些示例中,导电增强层120可以包括金属箔、金属涂料或金属导电胶。进一步地,金属箔可以通过粘贴或焊接的方式附着于背面电极110以及电池基片100上,金属涂料可以通过涂覆的方式附着于背面电极110以及电池基片100上,导电胶可以通过粘贴的方式附着于背面电极110以及电池基片100上。
在该实施例的一些示例中,导电增强层120的厚度可以是5μm~100μm。例如,导电增强层120的厚度可以是5μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm或100μm,或者,导电增强层120的厚度也可以在上述任意两厚度之间的范围内。通过设置导电增强层120的厚度为5μm~100μm,能够在保证该太阳电池的导电性能较好的同时降低重量并节约材料成本。
图4为在图1所示的结构基础上设置一种导电增强层120的结构示意图。参照图4所示,导电增强层120设置于背面电极110远离背光面的一侧,导电增强层120连接于多个背面电极110,且导电增强层120覆盖电池基片100的部分背光面。
参照图4所示,在该实施例中,导电增强层120包括多个间隔设置的导电部121,导电部121呈长条状。进一步地,长条状的导电部121可以从电池基片100的一个侧边延伸至相对的另一个侧边。
参照图4所示,在该实施例的一些示例中,背面电极110有多个,多个背面电极110并列设置,且背面电极110依次间隔设置。进一步地,各背面电极110可以沿相同的方向延伸,各导电部121的延伸方向可以与背面电极110的延伸方向相交,以使得各导电部121能够同时接触于多个背面电极110。
参照图4所示,在该实施例中,多个导电部121可以平行设置。
参照图4所示,在该实施例的一些示例中,在多个导电部121中,任意两个导电部121之间均不连接。
图5为在图1所示的结构基础上设置一种导电增强层120的结构示意图。参照图5所示,导电增强层120设置于背面电极110远离背光面的一侧,导电增强层120连接于多个背面电极110,且导电增强层120覆盖电池基片100的部分背光面。
参照图5所示,在该实施例中,导电增强层120包括多个间隔设置的导电部121,导电部121呈长条状。进一步地,长条状的导电部121可以从电池基片100的一个侧边延伸至相对的另一个侧边。
参照图5所示,在该实施例的一些示例中,背面电极110有多个,多个背面电极110并列设置,且背面电极110依次间隔设置。进一步地,各背面电极110可以沿相同的方向延伸,各导电部121的延伸方向可以与背面电极110的延伸方向相交,以使得各导电部121能够同时接触于多个背面电极110。
参照图5所示,在该实施例中,多个导电部121可以平行设置。
参照图5所示,在该实施例的一些示例中,导电增强层120还可以包括连接部122,连接部122设置于相邻的两个导电部121之间,相邻的两个导电部121可以通过连接部122相连接。
图6为在图1所示的结构基础上设置一种导电增强层120的结构示意图,图6中的虚线区域表示位于导电增强层120之下的背面电极110。参照图6所示,导电增强层120设置于背面电极110远离背光面的一侧,导电增强层120连接于多个背面电极110,且导电增强层120覆盖电池基片100的部分背光面。
参照图6所示,在该实施例的一些示例中,导电部121的数量可以与背面电极110的数量相对应,各导电部121均覆盖于相应的背面电极110上。
参照图6所示,在该实施例的一些示例中,导电部121的宽度可以大于或等于背面电极110的宽度,并完全覆盖背面电极110,以进一步提高太阳电池的效率。在其他示例中,导电部121也可以仅覆盖部分背面电极110。通过导电部121覆盖背面电极110,也能够进一步降低多个背面电极110之间的串联电阻。
进一步地,本公开还提供了一种太阳电池的制备方法,其包括如下步骤S1.1~步骤S1.2。
步骤S1.1,提供电池基片100,在电池基片100的背光面上制备多个背面电极110。
其中,电池基片100指的是太阳电池中不含有电极的部分。电池基片100能够在光照作用下产生载流子。
在该实施例的一些示例中,该太阳电池可以是晶硅电池。对应地,电池基片100可以包括硅基底以及设置于硅基底上的功能结构。其中,功能结构可以根据具体的太阳电池的类型对应选取。通常,功能结构中可以包括层叠设置于硅基底上的掺杂层,掺杂层的掺杂类型与硅基底的掺杂类型相反。
在该实施例的一些示例中,在电池基片100的背光面上制备多个背面电极110的步骤可以包括:在电池基片100的背光面上制备导电浆料并进行烧结处理,以形成背面电极110。其中,制备导电浆料的方式可以是丝印,导电浆料可以是导电银浆。
步骤S1.2,在背面电极110远离电池基片100的一侧制备导电增强层120。
在该实施例的一些示例中,导电增强层120可以包括金属箔,在背面电极110远离电池基片100的一侧制备导电增强层120的步骤包括:将金属箔粘贴或焊接于背面电极110及电池基片100上。
在该实施例的一些示例中,金属箔可以是纯金属,纯金属可以选自单质金属或金属合金。
在该实施例的一些示例中,导电增强层120包括金属涂料,在背面电极110远离电池基片100的一侧制备导电增强层120的步骤包括:将金属涂料涂覆于背面电极110及电池基片100上。
其中,金属涂料在涂覆之前可以具有流动性。例如,金属涂料可以是金属漆。
在该实施例的一些示例中,导电增强层120包括导电胶,在背面电极110远离电池基片100的一侧制备导电增强层120的步骤包括:将导电胶粘贴于背面电极110及电池基片100上。
在上述各示例中,相较于其他的导电增强层120,通过采用金属箔作为导电增强层120,能够显著提高导电增强层120整体的导电性。在该实施例中,该光伏组件可以包括上述实施例中的太阳电池,太阳电池可以有多个,相邻的两个太阳电池之间电性连接。
进一步地,在该实施例的一些示例中,光伏组件可以包括连接件210,相邻的两个太阳电池之间可以通过连接件210电性连接。图7为在图1所示的电池基片100的背光面上设置部分连接件210的结构示意图,图8为在图3所示的电池基片100的迎光面上设置部分连接件210的结构示意图。可以理解,在相邻的两个太阳电池中,位于其中一个太阳电池的背光面上的部分连接件210可以连接于另一个太阳电池的迎光面上的部分连接件210,以使得相邻的两个太阳电池电性连接。
参照图7所示,连接件210可以包括设置于背光面上的搭接部211,搭接部211可以设置于背面电极110上,并覆盖至少部分背面电极110。结合图7和图8所示,在该实施例的一些示例中,搭接部211可以位于一个太阳电池的背光面上,连接件210远离搭接部211的一端可以设置于相邻的另一个太阳电池的迎光面上,进一步地,连接件210可以设置于正面电极130上,并覆盖至少部分正面电极130。在其他实施例中,搭接部211也可以不覆盖背面电极110,而通过导电增强层120连接于背面电极120。
图9为一种光伏组件的背面结构示意图。参照图9所示,可以理解,该光伏组件可以包括多个太阳电池,并且在相邻的两个太阳电池中,连接件210可以连接于其中一个太阳电池的正面电极130和相邻的另一个太阳电池的背面电极110。
在该实施例的一些示例中,导电增强层120可以覆盖至少部分搭接部211。通过将导电增强层120一并设置于搭接部211上,能够进一步提高相邻的两个太阳电池之间的导电性能,从而提高光伏组件整体的转换效率以及输出功率。
进一步地,本公开还提供了一种如图9所示的光伏组件的制备方法,其包括如下步骤S2.1~步骤S2.3。
步骤S2.1,提供多个电池基片100,在各电池基片100的背光面上制备多个背面电极110。
其中,电池基片100指的是太阳电池中不含有电极的部分。电池基片100能够在光照作用下产生载流子。
在该实施例的一些示例中,该太阳电池可以是晶硅电池。对应地,电池基片100可以包括硅基底以及设置于硅基底上的功能结构。其中,功能结构可以根据具体的太阳电池类型对应选取。通常,功能结构中可以包括层叠设置于硅基底上的掺杂层,掺杂层的掺杂类型与硅基底的掺杂类型相反。
在该实施例的一些示例中,在电池基片100的背光面上制备多个背面电极110的步骤可以包括:在电池基片100的背光面上制备导电浆料并进行烧结处理,以形成背面电极110。其中,制备导电浆料的方式可以是丝印,导电浆料可以是导电银浆。
在该实施例的一些示例中,光伏组件的制备方法还可以包括在电池基片100的迎光面上制备正面电极130的步骤,制备正面电极130的步骤可以包括:在电池基片100的迎光面上制备导电浆料并进行烧结处理,以形成正面电极130。其中,制备导电浆料的方式可以是丝印,导电浆料可以是导电银浆。
步骤S2.2,采用连接件210电连接相邻的两个电池基片100。
可以参考图7和图8所示,在该实施例的一些示例中,连接件210可以包括设置于电池基片100的背光面上的搭接部211。搭接部211可以电连接于背面电极110。
可以理解,连接件210可以设置于相邻的两个电池基片100上,并且电连接于其中一个电池基片100上的正面电极130和另一个电池基片100上的背面电极110。
在该实施例的一些示例中,在采用连接件210电连接相邻的两个电池基片100的步骤中,连接件210可以包括金属。连接件210可以通过焊接的方式焊接于电池基片100的背面电极110上。
在该实施例的一些示例中,在采用连接件210电连接相邻的两个电池基片100的步骤中,连接件210中远离搭接部211的一端可以通过焊接的方式焊接于另一个电池基片100的正面电极130上。
步骤S2.3,在背面电极110以及搭接部211上制备导电增强层120。
其中,导电增强层120可以设置于背面电极110和搭接部211的远离电池基片100的一侧,并且,导电增强层120可以电连接于背面电极110以及搭接部211。例如,导电增强层120可以覆盖背面电极110和搭接部211,以使得背面电极110和搭接部211之间电连接。
在该实施例的一些示例中,导电增强层120可以包括金属箔,在背面电极110远离电池基片100的一侧制备导电增强层120的步骤包括:将金属箔粘贴或焊接于背面电极110及电池基片100上。
在该实施例的一些示例中,金属箔可以是纯金属,纯金属可以选自单质金属或金属合金。
在该实施例的一些示例中,导电增强层120包括金属涂料,在背面电极110远离电池基片100的一侧制备导电增强层120的步骤包括:将金属涂料涂覆于背面电极110及电池基片100上。
其中,金属涂料在涂覆之前可以具有流动性。例如,金属涂料可以是金属漆。
在该实施例的一些示例中,导电增强层120包括导电胶,在背面电极110远离电池基片100的一侧制备导电增强层120的步骤包括:将导电胶粘贴于背面电极110及电池基片100上。
可以理解,通过步骤S2.1~步骤S2.3,能够制备得到如图9所示的光伏组件。其中,通过在背面电极110和连接件210上同时设置导电增强层120,不仅能够降低背面电极110之间的传输电阻,还能够有效降低背面电极110和连接件210之间的接触电阻,并且,导电增强层120还能够提高背面电极110、连接件210以及电池基片100的结合力,从而使得该光伏组件的结构更为稳定。
图10为一种电池基片100及背面电极110的背光面的结构示意图。参照图10所示,背面电极110可以有多个,多个背面电极110设置于电池基片100的背光面上。
参照图10所示,在该实施例的一些示例中,该光伏组件可以包括设置于电池基片100的背光面上的背面接触垫221,背面接触垫221电连接于背面电极110,背面接触垫221可以紧靠电池基片100的边缘设置。
图11为图10所示的电池基片100的迎光面的结构示意图。参照图11所示,在该实施例的一些示例中,该太阳电池还包括正面电极130,正面电极130可以设置于电池基片100的迎光面上。在该实施例中,正面电极130和背面电极110的极性可以相反。
参照图11所示,在该实施例的一些示例中,该太阳电池可以包括设置于电池基片100的迎光面上的正面接触垫222,正面接触垫222电连接于正面电极130,正面接触垫222可以紧靠电池基片100的端部设置,并且,正面接触垫222所紧靠的端部可以与背面接触垫221所紧靠的端部相对设置。
图12为包括图10所示结构的太阳电池的背光面的结构示意图。参照图12所示,该太阳电池包括导电增强层120,导电增强层120设置于背面电极110远离背光面的一侧,导电增强层120连接于多个背面电极110,且导电增强层120覆盖电池基片100的部分背光面或全部背光面。
参照图12所示,在该实施例的一些示例中,导电增强层120覆盖电池基片100的部分背光面,背面接触垫221从导电增强层120中露出。进一步地,多个背面接触垫221均从导电增强层120中露出。
图13为包括多个图12中的太阳电池的光伏组件的背面结构示意图。参照图12所示,多个太阳电池并列设置,相邻的两个太阳电池之间可以通过正面接触垫222和背面接触垫221直接接触,以使得相邻的两个太阳电池电性连接。
参照图13所示,在该实施例的一些示例中,在相邻的两个太阳电池中,其中一个太阳电池的正面接触垫222可以接触于另一个太阳电池的背面接触垫221,以使得相邻的两个太阳电池之间串联连接。
可以理解,如图13所示的光伏组件可以参照例如步骤S2.1~步骤S2.3的方式进行制备,有所区别的是,如图13所示的光伏组件中并不包括连接件210,因此在制备过程中也无需额外设置连接件210。进一步地,在光伏组件的制备过程中,可以先在各电池基片100上制备背面电极110和正面电极130,再将多个电池基片100按照预设的方式相连接,导电增强层120可以在相邻的两个电池基片100连接完成后进行制备。
进一步地,本公开还提供了如下的实施例和对比例。通过下述的实施例和对比例,本公开的光伏组件的优点也将更为显而易见。
如下各实施例和对比例所用的电池基片通过如下方式制备:
提供n型硅片作为硅衬底。
在硅衬底的正面和背面分别沉积正面本征非晶硅层和背面本征非晶硅层。
在硅衬底的正面和背面分别沉积p型掺杂非晶硅层和n型掺杂非晶硅层。
以及,在硅衬底的正面和背面分别正面透明导电层和背面透明导电层,作为电池基片。
实施例1
提供132个电池基片,在各电池基片的正面和背面分别丝印正面电极和背面电极,形成太阳电池。
采用焊带作为连接件,将焊带焊接于相邻的两个太阳电池上以串联相邻的两个太阳电池。
将厚度为60μm的铜箔覆盖于电池基片的背面,并焊接于背面电极和位于背面的焊带上,铜箔覆盖整个电池基片的背面。
实施例2
提供132个电池基片,在各电池基片的正面和背面分别丝印正面电极和背面电极,形成太阳电池。
采用焊带作为连接件,将焊带焊接于相邻的两个太阳电池上以串联相邻的两个太阳电池。
在电池基片的背面涂覆厚度为40μm的金属漆,金属漆覆盖背面电极和位于背面的焊带上,并覆盖整个电池基片的背面。
实施例3
提供132个电池基片,在各电池基片的正面和背面分别丝印正面电极和背面电极,形成太阳电池。
采用焊带作为连接件,将焊带焊接于相邻的两个太阳电池上以串联相邻的两个太阳电池。
在电池基片的背面粘贴厚度为30μm的导电胶,导电胶覆盖背面电极和位于背面的焊带上,并覆盖整个电池基片的背面。
实施例4
提供132个电池基片,在各电池基片的正面和背面分别丝印正面电极和背面电极,形成太阳电池。
采用焊带作为连接件,将焊带焊接于相邻的两个太阳电池上以串联相邻的两个太阳电池。
将厚度为60μm的铜箔覆盖于电池基片的背面,并焊接于背面电极上,铜箔覆盖电池基片的背光面面积的50%。
实施例5
提供132个电池基片,在各电池基片的正面和背面分别丝印正面电极和背面电极,形成太阳电池。
将厚度为60μm的铜箔覆盖于电池基片的背光面面积的50%,部分背面电极未被铜箔遮蔽。
采用焊带作为连接件,将焊带焊接于相邻的两个太阳电池上以串联相邻的两个太阳电池,焊带设置于未被铜箔遮蔽的电池基片上。
对比例1
提供132个电池基片,在各电池基片的正面和背面分别丝印正面电极和背面电极,形成太阳电池。
采用焊带作为连接件,将焊带焊接于相邻的两个太阳电池片上以串联相邻的两个太阳电池。
试验:测试上述各光伏组件的光转换效率,结果可见于表1。
表1
光转换效率
实施例1 23.37%
实施例2 23.23%
实施例3 23.22%
实施例4 23.31%
实施例5 23.28%
对比例1 23.18%
参照表1所示,实施例1~实施例5均在电池基片的背面电极上设置了导电增强层,这使得至少部分电池基片的背面被导电增强层遮蔽,对比例1并未在背面电极上设置导电增强层,因而电池基片的背面露出并能够接收光照。尽管对比例1的背面也能够接收太阳光,而实施例1~实施例5中在电池基片的背面设置的导电增强层导致了背面接收光照的面积减少。但对比例1的光转换效率相较于实施例1~实施例5而言仍然较低,这主要是因为实施例1~实施例5中设置的导电增强层能够较为显著地提高背面电极之间的导电性,从而降低了载流子的传输损失,这对于最终转换效率的增益大于对比例1中较大的受光面积带来的增益,因此实施例1~实施例5的光伏组件的转换效率能够得到提升。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种太阳电池,其特征在于,所述太阳电池包括电池基片、背面电极以及导电增强层,所述电池基片具有相对设置的迎光面和背光面,所述背面电极有多个,多个所述背面电极设置于所述电池基片的背光面上,所述导电增强层设置于所述背面电极远离所述背光面的一侧,所述导电增强层连接于多个所述背面电极,且所述导电增强层覆盖所述电池基片的至少部分背光面。
2.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述导电增强层的材料包括金属。
3.根据权利要求2所述的太阳电池,其特征在于,所述导电增强层的导热系数高于所述电池基片的导热系数。
4.根据权利要求1~3任意一项所述的太阳电池,其特征在于,
所述导电增强层覆盖所述电池基片的全部背光面;或,
所述导电增强层覆盖所述电池基片的部分背光面,所述导电增强层包括多个间隔设置的导电部,所述导电部呈长条状,且所述导电部的延伸方向与所述背面电极的延伸方向相交;或,
所述导电增强层覆盖所述电池基片的部分背光面,所述导电增强层包括多个间隔设置的导电部,所述导电部的数量与所述背面电极的数量相对应,各所述导电部均覆盖于相应的所述背面电极上。
5.一种光伏组件,其特征在于,包括多个如权利要求1~4任意一项所述的太阳电池,相邻的两个所述太阳电池电性连接。
6.根据权利要求5所述的光伏组件,其特征在于,所述光伏组件还包括连接件,相邻的两个所述太阳电池之间通过所述连接件电性连接,所述连接件包括设置于所述背光面上的搭接部,所述导电增强层还覆盖于至少部分所述搭接部。
7.根据权利要求5所述的光伏组件,其特征在于,所述光伏组件还包括设置于所述电池基片的迎光面上的正面接触垫和设置于所述电池基片的背光面上的背面接触垫,在相邻的两个所述太阳电池中,其中一个所述太阳电池中的正面接触垫对位接触于另一个所述太阳电池中的背面接触垫。
8.一种如权利要求5~7任意一项所述的光伏组件的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
提供多个所述电池基片,在各所述电池基片的所述背光面上制备多个所述背面电极;
连接多个所述电池基片;以及,
在所述背面电极远离所述电池基片的一侧制备导电增强层。
9.根据权利要求8所述的光伏组件的制备方法,其特征在于,在使相邻的两个所述电池基片相连接的步骤中,通过连接件将相邻的两个所述电池基片相连接,其中所述连接件包括设置于所述电池基片的背光面上的搭接部;
在所述背面电极远离所述电池基片的一侧制备导电增强层的步骤中,所述导电增强层还制备于所述搭接部远离所述电池基片的一侧。
10.根据权利要求8或9所述的光伏组件的制备方法,其特征在于,所述导电增强层包括金属箔,在所述背面电极远离所述电池基片的一侧制备导电增强层的步骤包括:将所述金属箔焊接于所述背面电极上;或者,
所述导电增强层包括金属涂料,在所述背面电极远离所述电池基片的一侧制备导电增强层的步骤包括:将所述金属涂料涂覆于所述背面电极上;或者,
所述导电增强层包括导电胶,在所述背面电极远离所述电池基片的一侧制备导电增强层的步骤包括:将所述导电胶粘贴于所述背面电极上。
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