CN117673180A - 背接触电池和光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例涉及光伏组件领域,提供一种背接触电池和光伏组件,包括:电池本体;位于电池本体的第一表面的多条细栅、多条主栅和绝缘部,多条细栅包括沿第一方向延伸且沿第二方向交替分布的第一细栅和第二细栅;多条主栅包括沿第二方向延伸且沿第一方向交替分布的第一主栅和第二主栅,第一主栅与多个第一细栅电接触,第二主栅与多个第二细栅电接触,主栅包括主栅本体和焊接部,在沿第一方向上,焊接部的尺寸大于主栅本体的尺寸;绝缘部沿第二方向延伸,绝缘部包括位于两端的第一部分以及位于第一部分之间的第二部分,第一部分覆盖主栅沿第二方向上的两个端部,第二部分覆盖主栅沿第一方向两侧的细栅的端部,以提高光伏组件的稳定性。
Description
技术领域
本申请实施例涉及光伏组件领域,特别涉及一种背接触电池和光伏组件。
背景技术
目前,随着化石能源的逐渐耗尽,太阳电池作为新的能源替代方案,使用越来越广泛。太阳电池是将太阳的光能转换为电能的装置。太阳电池利用光生伏特原理产生载流子,然后使用电极将载流子引出,从而利于将电能有效利用。
IBC电池(交叉背电极接触电池,Interdigitated Back Contact),是指正反金属电极呈叉指状方式排列在电池背光面的一种背结背接触的太阳电池结构,其中,背结指的是p-n结位于电池的背面。
IBC电池是目前转换效率最高的光伏电池之一,该电池以单晶硅为基体,p-n结及金属电极均位于电池背面,正面无金属电极遮光,可以获得非常高的短路电流和转换效率。然而在制备IBC电池过程中,影响IBC电池的电池性能的原因仍有很多,进而限制IBC电池的光电转换效率的进一步提升。
发明内容
本申请实施例提供一种背接触电池和光伏组件,至少有利于提高光伏组件的稳定性。
根据本申请一些实施例,本申请实施例一方面提供一种背接触电池,包括:电池本体,电池本体包括相对设置的第一表面和第二表面;位于第一表面的多条细栅,多条细栅包括沿第一方向延伸且沿第二方向交替分布的第一细栅和第二细栅,第一方向与第二方向相交,第一细栅与第二细栅的极性不同;位于第一表面的多条主栅,多条主栅包括沿第二方向延伸且沿第一方向交替分布的第一主栅和第二主栅,在沿第二方向上,第一主栅与多个第一细栅电接触,第二主栅与多个第二细栅电接触,主栅包括主栅本体和焊接部,主栅本体沿第二方向延伸,在沿第一方向上,焊接部的尺寸大于主栅本体的尺寸;位于第一表面的绝缘部,绝缘部沿第二方向延伸,绝缘部包括位于两端的第一部分以及位于第一部分之间的第二部分,第一部分覆盖主栅沿第二方向上的两个端部,第二部分覆盖主栅沿第一方向两侧的细栅的端部。
在一些实施例中,第一部分位于最外侧的焊接部远离其他焊接部一侧。
在一些实施例中,第一部分靠近焊接部的边缘与焊接部的边缘之间的距离为0mm~1.5mm。
在一些实施例中,在沿垂直于第一表面的方向上,第一部分的厚度大于第二部分的厚度。
在一些实施例中,第二部分包括第一侧部和第二侧部,第一侧部位于主栅本体在沿第一方向上的两侧,第二侧部位于焊接部在沿第一方向上的两侧,在沿第一方向,第一侧部与主栅本体之间的间隙尺寸大于第二侧部与焊接部之间的间隙尺寸。
在一些实施例中,在沿第一方向,第一侧部与主栅本体之间的间隙尺寸为0.5mm~1.5mm;第二侧部与焊接部之间的间隙尺寸大于0mm且小于等于1.5mm。
在一些实施例中,第一部分包括第一覆盖部和第二覆盖部,第一覆盖部位于主栅远离电池本体表面,第二覆盖部位于主栅的端部在沿第一方向上的两侧,第一覆盖部的厚度小于第二覆盖部的厚度。
在一些实施例中,在沿垂直于第一表面的方向上,焊接部相对于第一表面的高度大于等于主栅本体相对于第一表面的高度。
在一些实施例中,还包括:连接层,连接层位于焊接部远离电池本体的表面,在沿垂直于第一表面的方向上,绝缘部相对于第一表面的高度大于主栅本体相对于第一表面的高度,且小于等于连接层相对于第一表面的高度。
在一些实施例中,在沿第二方向上,与第一主栅对应的绝缘部的端部到电池本体边缘的距离为第一距离,与第二主栅对应的绝缘部的端部到电池本体边缘的距离为第二距离,第一距离大于第二距离。
根据本申请一些实施例,本申请实施例另一方面还提供一种光伏组件,包括:上述实施例中任一项的背接触电池;连接部件,连接部件位于主栅远离电池本体的表面,且与焊接部电接触;胶膜,胶膜覆盖背接触电池的表面;盖板,盖板覆盖胶膜远离背接触电池的表面。
本申请实施例提供的技术方案至少具有以下优点:
本申请实施例提供的背接触电池中,电池本体表面具有极性不同的第一细栅和第二细栅,则第一细栅可以用于收集电池本体内的电子或者空穴中的一者,第二细栅可以用于收集电池本体内的电子或者空穴中的另一者。在沿第二方向上,多个第一细栅与同一第一主栅电接触,多个第二细栅与同一第二主栅电接触,如此,第一主栅可以汇集沿第二方向排列的多个第一细栅收集的载流子,第二主栅用于汇集沿第二方向排列的多个第二细栅收集的载流子。其中,主栅包括主栅本体和焊接部,在沿第一方向上,焊接部的尺寸大于主栅本体的尺寸,则在主栅上设置连接部件时,焊接部相较于主栅本体可以与连接部件具有更大的接触面积,以提高连接部件与主栅的焊接稳定性。绝缘部沿第二方向延伸且包括位于两端的第一部分以及位于第一部分之间的第二部分。其中,绝缘部的第二部分覆盖主栅沿第一方向上两侧的细栅端部,则在主栅上设置连接部件以连接相邻的背接触电池时,绝缘部可以避免主栅两侧未与主栅连接的另一种极性的细栅与连接部件连通而产生漏电的问题,且可以避免焊接部的尺寸较大与细栅之间发生漏电的问题。第二部分暴露出的细栅与对应的主栅极性相同,即使连接部件发生偏移,与连接部件连通的仍是与对应主栅电接触的同一极性的细栅,也不会发生短路问题,提高了背接触电池的稳定性。绝缘部的第一部分还覆盖主栅沿第二方向上的两个端部,则主栅的端部与连接部件之间有绝缘部作为缓冲层,可以避免连接部件与主栅的端部产生应力集中而造成电池片碎裂的问题,且第一部分仅覆盖主栅的两个端部,绝缘部暴露出的主栅仍可以和连接部件进行焊接,不会对主栅与连接部件的连接造成影响。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制;为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种背接触电池的俯视图;
图2为本申请一实施例提供的一种背接触电池的俯视图;
图3为本申请一实施例提供的一种背接触电池沿主栅的延伸方向的剖面结构示意图;
图4为本申请一实施例提供的一种背接触电池沿细栅的延伸方向的剖面结构示意图;
图5为本申请一实施例提供的一种背接触电池中某一主栅及对应的绝缘部的局部放大结构俯视图;
图6为本申请一实施例提供的另一种背接触电池中某一主栅及对应的绝缘部的局部放大结构俯视图;
图7为本申请一实施例提供的另一种背接触电池沿主栅的延伸方向的剖面结构示意图;
图8为本申请一实施例提供的一种背接触电池中在主栅的端部沿垂直于第二方向的剖面结构示意图;
图9为本申请一实施例提供的一种多个背接触电池通过连接部件连接的结构示意图。
具体实施方式
图1为一种背接触电池的俯视图。
参考图1,背接触电池100表面具有第一细栅101和第二细栅102,第一细栅101与第二细栅102的极性不同,第一细栅101用于收集背接触电池100内的电子或者空穴中的一者,第二细栅102用于收集背接触电池100内的电子或者空穴中的另一者,第一细栅101和第二细栅102在沿第一方向X上延伸且在沿第二方向Y上交替分布,第一方向X与第二方向Y相交。背接触电池100表面还包括第一主栅111和第二主栅112,第一主栅111和第二主栅112均沿第二方向Y延伸且在沿第一方向X上交替分布,在沿第二方向Y上,第一主栅101连接多个第一细栅101,第二主栅112连接多个第二细栅102。第一主栅111和第二主栅112均包括主栅本体104和焊盘103,主栅本体104沿第二方向Y延伸,相邻的焊盘103通过主栅本体104连接,在沿第一方向X上,焊盘103的尺寸大于主栅本体104的尺寸。
在形成电池串时,多个背接触电池沿第二方向上依次排列,相邻的背接触电池通过沿第二方向延伸的连接部件进行连接。其中,连接部件的一端位于一背接触电池的第一主栅上,连接部件的另一端位于相邻的另一背接触电池的第二主栅上,连接部件与焊盘焊接以实现连接部件与主栅的连接,如此将相邻的两个背接触电池通过连接部件进行串联。
由于第一细栅101和第二细栅102在沿第二方向Y上交错分布,第一主栅111在沿第一方向X上的两侧不仅分布有对应连接的第一细栅101,还分布有未连接的第二细栅102;同理,第二主栅112的两侧不仅分布有对应连接的第二细栅102,还分布有未连接的第一细栅101。设置于第一主栅111上的连接部件若发生偏移会与极性不同的第二细栅102连通,或者,设置于第二主栅112上的连接部件若发生偏移会与极性不同的第一细栅101连通,如此容易造成背接触电池发生短路的问题,进而导致背接触电池的稳定性下降。由于焊盘103的尺寸较大,焊盘103与不同极性的第一细栅101之间容易产生漏电的问题,且连接部件在焊盘103处产生偏移后更容易与两侧的细栅发生短接问题。此外,连接部件位于第一主栅111或者第二主栅112上,第一主栅111的端部或者第二主栅112的端部与连接部件之间容易产生应力集中的问题进而导致背接触电池碎片。
本申请实施例提供一种背接触电池,至少有利于提高光伏组件的稳定性。
下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本申请各实施例中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下将结合附图对本实施例提供的背接触电池进行详细说明。
图2为本申请一实施例提供的一种背接触电池的俯视图。
参考图2,背接触电池包括:电池本体200、多条细栅210、多条主栅220以及绝缘部230。多条细栅210位于电池本体200的第一表面201,多条细栅210包括沿第一方向X延伸且沿第二方向Y交替分布的第一细栅211和第二细栅212,第一细栅211与第二细栅212的极性不同。多条主栅220位于电池本体200的第一表面201,多条主栅220包括沿第二方向Y延伸且沿第一方向X交替分布的第一主栅221和第二主栅222,在沿第二方向Y上,第一主栅221与多个第一细栅211电接触,第二主栅222与多个第二细栅212电接触。主栅220包括主栅本体223和焊接部224,主栅本体223沿第二方向Y延伸,相邻的焊接部224通过主栅本体223连接,在沿第一方向X上,焊接部224的尺寸大于主栅本体223的尺寸。绝缘部230位于电池本体200的第一表面201,绝缘部203沿第二方向Y延伸,绝缘部230包括位于两端的第一部分231以及位于第一部分231之间的第二部分232,第一部分231覆盖主栅220沿第二方向Y上的两个端部,第二部分232覆盖主栅220沿第一方向X两侧的细栅210的端部。
本申请实施例提供的背接触电池中,电池本体200表面具有极性不同的第一细栅211和第二细栅212,则第一细栅211可以用于收集电池本体200内的电子或者空穴中的一者,第二细栅212可以用于收集电池本体200内的电子或者空穴中的另一者。在沿第二方向Y上,多个第一细栅211与同一第一主栅221电接触,多个第二细栅212与同一第二主栅222电接触,如此,第一主栅221可以汇集沿第二方向Y排列的多个第一细栅211收集的载流子,第二主栅222用于汇集沿第二方向Y排列的多个第二细栅212收集的载流子。其中,主栅220包括主栅本体223和焊接部224,在沿第一方向X上,焊接部224的尺寸大于主栅本体223的尺寸,则在主栅220上设置连接部件时,焊接部224相较于主栅本体223可以与连接部件具有更大的接触面积,以提高连接部件与主栅220的焊接稳定性。绝缘部230沿第二方向Y延伸且包括位于两端的第一部分231以及位于第一部分231之间的第二部分232。其中,绝缘部230的第二部分232覆盖主栅220沿第一方向X上两侧的细栅210端部,则在主栅220上设置连接部件以连接相邻的背接触电池时,绝缘部230可以避免主栅220两侧未与主栅220连接的另一种极性的细栅210与连接部件连通而产生漏电的问题,且可以避免焊接部224的尺寸较大与细栅210之间发生漏电的问题。第二部分232暴露出的细栅210与对应的主栅220极性相同,即使连接部件发生偏移,与连接部件连通的仍是与对应主栅220电接触的同一极性的细栅210,也不会发生短路问题,提高了背接触电池的稳定性。绝缘部230的第一部分231还覆盖主栅220沿第二方向Y上的两个端部,则主栅220的端部与连接部件之间有绝缘部230作为缓冲层,可以避免连接部件与主栅220的端部产生应力集中而造成电池片碎裂的问题,且第一部分231仅覆盖主栅220的两个端部,绝缘部230暴露出的主栅220仍可以和连接部件进行焊接,不会对主栅220与连接部件的连接造成影响。
在图2中,第一方向X与第二方向Y相交,且以第一方向X与第二方向Y的夹角为90°为例进行说明,并不构成对第一方向X与第二方向Y之间夹角的限定。在一些实施例中,第一方向X与第二方向Y的夹角还可以为30°、45°或者60°等。
需要说明的是,在图2中,主栅220的数量以及细栅210的数量不构成对主栅220和细栅210的限定,主栅220的数量和细栅210的数量可以根据实际情况进行调整。
图3为本申请一实施例提供的一种背接触电池沿主栅的延伸方向的剖面结构示意图;图4为本申请一实施例提供的一种背接触电池沿细栅的延伸方向的剖面结构示意图。
参考图3和图4,电池本体200可以包括相对设置的第一表面201和第二表面202,其中,第一表面201可以作为背接触电池的背光面,第二表面202用于作为背接触电池的受光面,如此,背接触电池的受光面可以不设置主栅220、细栅210或者连接部件等,以提高背接触电池的受光面的光吸收效率,提高背接触电池的电池效率。
在一些实施例中,电池本体可以包括基底、第一钝化层和第二钝化层,第一钝化层和第二钝化层分别覆盖基底的两侧表面,第一钝化层远离基底的表面作为第一表面,第二钝化层远离基底的表面作为第二表面。
基底可以为半导体基底、元素半导体材料或者化合物半导体材料,例如半导体基底可以是硅、锗或锗硅;元素半导体材料可以为单晶硅、多晶硅、非晶硅或者微晶硅中的至少一种;化合物半导体材料可以为锗化硅、碳化硅、砷化镓、镓化铟、钙钛矿、碲化镉或者铜铟硒等。
基底内可以具有P型掺杂元素或者N型掺杂元素,例如,N型掺杂元素可以为磷(P)元素、铋(Bi)元素、锑(Sb)元素或砷(As)元素等Ⅴ族元素中的任意一者;P型掺杂元素可以为硼(B)元素、铝(Al)元素、镓(Ga)元素或镓(In)元素等Ⅲ族元素中的任意一者。
第一钝化层可以为单层结构或者叠层结构,第一钝化层的材料可以采用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氮氧化硅、氧化钛、氧化铪或氧化铝等材料中的一种或多种。
第二钝化层可以为单层结构或者叠层结构,第二钝化层的材料可以采用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氮氧化硅、氧化钛、氧化铪或氧化铝等材料中的一种或多种。
在一些实施例中,基底与第一钝化层接触的表面内可以具有沿第一方向交替间隔排布的第一掺杂区和第二掺杂区,第一掺杂区内的掺杂元素与基底内的掺杂元素类型相同,第二掺杂区内的掺杂元素与基底内的掺杂元素类型不同。第一细栅沿电池本体的厚度方向贯穿第一钝化层与第一掺杂区电接触,第二细栅沿电池本体的厚度方向贯穿第一钝化层与第二掺杂区电接触。
在一些实施例中,基底与第二钝化层接触的表面可以具有绒面结构,例如,绒面结构可以包括规整形状的金字塔结构或者其他不规则的形状。绒面结构的斜面可以增加入射光的内反射,从而提高电池本体对入射光线的吸收利用率,进而提高太阳能电池的电池效率。
细栅210的材料可以为铝、银、金、镍、钼或铜的一种或多种。
主栅220的材料可以为铝、银、金、镍、钼或铜的一种或多种。
在图3和图4中,以细栅210位于电池本体200内,且细栅210的表面与第一表面201齐平为例,并不构成对细栅210与电池本体200位置关系的限定。在一些实施例中,细栅还可以相对于电池本体突出于第一表面。
图5为本申请一实施例提供的一种背接触电池中某一主栅及对应的绝缘部的局部放大结构俯视图;图6为本申请一实施例提供的另一种背接触电池中某一主栅及对应的绝缘部的局部放大结构俯视图。为便于说明,在图5和图6中,仅示出与主栅对应连接的部分细栅,主栅两侧不同极性的细栅未示出。
在一些实施例中,参考图5,焊接部224可以位于主栅220与对应连接的细栅210之间。在一些实施例中,参考图6,焊接部224可以位于主栅220与对应连接的细栅210的相交处。
在一些实施例中,参考图5和图6,绝缘部230的第二部分232可以包括第一侧部234和第二侧部233,第一侧部234位于主栅本体223在沿第一方向X上的两侧,第二侧部233位于焊接部224在沿第一方向X上的两侧,在沿第一方向X上,第一侧部234与主栅本体223之间的间隙尺寸大于等于第二侧部233与焊接部224之间的间隙尺寸。
参考图5,第一侧部234与主栅本体223之间的间隙尺寸大于第二侧部233与焊接部224之间的间隙尺寸,则在沿第一方向X上,第一侧部234的宽度可以与第二侧部233的宽度相等。
参考图6,在沿第一方向X上,第一侧部234与主栅本体223之间的间隙尺寸可以等于第二侧部233与焊接部224之间的间隙尺寸,则在沿第一方向X上,第一侧部234的宽度可以大于第二侧部233的宽度。
如此,根据主栅220的结构设计绝缘部230的形状,以使主栅220与连接部件的焊接窗口增加的同时,也可以避免主栅本体223两侧的绝缘部230影响焊接部224与连接部件的焊接。
在一些实施例中,在沿第一方向X上,第一侧部234与主栅本体223之间的间隙尺寸可以为0.5mm~1.5mm,例如可以是0.5mm~0.7mm、0.7mm~0.9mm或者0.9mm~1.5mm;具体可以是0.5mm、0.67mm、0.7mm、0.86mm、0.9mm、1.04mm、1.2mm、1.3mm、1.44mm或者1.5mm等。
在一些实施例中,同一主栅本体223在沿第一方向X上的两侧,与对应绝缘部230的第一侧部234之间形成的间隙有两个,两个间隙的宽度可以相等也可以不相等。在一些实施例中,不同的主栅220的主栅本体223与对应绝缘部230之间的间隙宽度可以相等也可以不相等。
在一些实施例中,在沿第一方向X上,第二侧部233与焊接部224之间的间隙尺寸可以大于0mm且小于等于1.5mm,例如可以是0mm~0.1mm、0.1~0.3mm、0.3mm~0.5mm、0.5mm~0.7mm、0.7mm~1.1mm或者1.1mm~1.5mm;具体可以是0.1mm、0.2mm、0.35mm、0.4mm、0.5mm、0.67mm、0.7mm、0.86mm、0.9mm、1.04mm、1.2mm、1.3mm、1.44mm或者1.5mm等。
在一些实施例中,同一主栅220的焊接部224在沿第一方向X上的两侧,与对应绝缘部230的第二侧部233之间形成的间隙有两个,两个间隙的宽度可以相等也可以不相等。在一些实施例中,不同的主栅220的第二侧部233与对应绝缘部230之间的间隙宽度可以相等也可以不相等。
参考图5和图6,在一些实施例中,绝缘部230的第一部分231可以位于最外侧的焊接部224远离其他焊接部224一侧。也就是说,第一部分231位于在沿第一方向X排列的首个焊接部224远离其他焊接部224一侧,以及在沿第一方向X排列的末个焊接部224远离其他焊接部224一侧。如此,所有的焊接部224均可以被暴露出来以便于焊接部224与连接部件的焊接。
参考图5和图6,在一些实施例中,绝缘部230的第一部分231靠近焊接部224的边缘与焊接部224的边缘之间的距离可以为0mm~1.5mm,例如可以是0mm~0.1mm、0.1~0.3mm、0.3mm~0.5mm、0.5mm~0.7mm、0.7mm~1.1mm或者1.1mm~1.5mm;具体可以是0mm、0.1mm、0.2mm、0.35mm、0.4mm、0.5mm、0.67mm、0.7mm、0.86mm、0.9mm、1.04mm、1.2mm、1.3mm、1.44mm或者1.5mm等。由于绝缘部230的第一部分231覆盖主栅220的端部,为了不影响两端的焊接部224与连接部件的焊接,绝缘部230与焊接部224之间的距离需要在适当的范围内。可以理解的是,绝缘部230的第一部分231可能会覆盖部分焊接部224的表面,因此,第一部分231靠近焊接部224的边缘可能与焊接部224的边缘之间的距离为0mm,即第一部分231靠近焊接部224的边缘与焊接部224的边缘重叠。
在一些实施例中,在沿垂直于电池本体200的第一表面201的方向上,绝缘部230的厚度可以为25um~40um,例如可以是25um~30um、30um~33um、33um~37um或者37um~40um;具体可以是25um、28um、30um、32um、33um、35um、37um、39um或者40um。
结合参考图2、图3和图4,在一些实施例中,在沿垂直于第一表面201的方向上,第二部分232的厚度可以小于第一部分231的厚度,也就是说,第一部分231相对于第一表面201的高度H3大于第二部分232相对于第一表面201的高度H2。主栅220在沿第二方向Y上的两端容易与连接部件之间产生应力集中的问题,第一部分231的厚度较大有利于位于主栅220两端的绝缘部230作为主栅220的端部与连接部件的缓冲层,第二部分232的厚度较小可以避免位于主栅220两侧的绝缘部230影响主栅220与连接部件的焊接,如此有利于提高背接触电池的稳定性和效率。
结合参考图4和图6,在一些实施例中,在沿垂直于电池本体200的第一表面201的方向上,主栅本体223相对于第一表面201的高度H1可以低于绝缘部230的第二部分232相对于第一表面201的高度H2。如此在主栅220上设置连接部件时,位于主栅本体223两侧的绝缘部230的第二部分232可以作为连接部件的限位结构,减少连接部件向主栅220两侧发生偏移的问题,从而提高主栅220与连接部件的接触面积,提高主栅220与连接部件之间的电传输效率。
在一些实施例中,在沿垂直于电池本体200的第一表面201的方向上,绝缘部230的第二部分232相对于第一表面201的高度H2与主栅本体223相对于第一表面201的高度H1之差不超过主栅本体223高度的2/3。绝缘部H2的高度过高不利于连接部件与主栅220的焊接,因此,绝缘部230的第二部分232高于主栅本体223的高度需要在适当的范围内。
在一些实施例中,在沿垂直于电池本体的第一表面的方向上,主栅本体相对于第一表面的高度也可以不高于绝缘部相对于第一表面的高度。
图7为本申请一实施例提供的另一种背接触电池沿主栅的延伸方向的剖面结构示意图。
参考图7,在一些实施例中,在沿垂直于第一表面201的方向上,焊接部224相对于第一表面201的高度可以大于等于主栅本体223相对于第一表面201的高度。如此,可以更便于焊接部224与连接部件的焊接,以免绝缘部230的厚度过大造成焊接部224与连接部件发生接触不良的问题。
在一些实施例中,焊接部224相对于第一表面201的高度可以小于或等于绝缘部230相对于第一表面201的高度。在一些实施例中,焊接部224相对于第一表面201的高度可以大于绝缘部230相对于第一表面201的高度。
在一些实施例中,继续参考图7,背接触电池还可以包括:连接层240,连接层240位于焊接部224远离电池本体200的表面,在沿垂直于第一表面201的方向上,绝缘部230相对于第一表面201的高度大于主栅本体223相对于第一表面201的高度,且小于等于连接层240相对于第一表面201的高度。如此,即使绝缘部230的厚度大于焊接部224的厚度,连接层240可以相对于第一表面201突出于绝缘部230的表面,以有利于通过连接层240将焊接部224与连接部件进行焊接,提高连接部件与主栅220的焊接强度,进而提高背接触电池的稳定性。
连接层240的材料可以包括锡、铅、铜、镍、金或者铝中的至少一种。
参考图5或图6,在一些实施例中,在沿第二方向Y上,第一部分231的宽度W1可以为3mm~5mm,例如可以为3mm~3.5mm、3.5mm~4mm、4mm~4.5mm或者4.5mm~5mm;具体可以是3mm、3.3mm、3.8mm、4.0mm、4.2mm、4.5mm、4.8mm或者5mm等。
参考图5或图6,在一些实施例中,在沿垂直于第二方向Y上,第二部分232的总宽度W2可以为1mm~1.5mm,例如可以为1mm~1.2mm、1.2mm~1.3mm、1.3mm~1.5mm;具体可以是1mm、1.17mm、1.2mm、1.23mm、1.3mm、1.38mm、1.4mm、1.44mm或者1.5mm。
在本实施例提供的附图中,在沿垂直于第二方向Y上,以第一部分231的总宽度与第二部分232的总宽度相等为例,并不构成对第一部分231的总宽度以及第二部分232的总宽度的限定。在一些实施例中,第一部分的总宽度与第二部分的总宽度可以不相等。
在一些实施例中,在沿垂直于第二方向Y上,位于主栅220在沿第一方向X上一侧的第二部分232的宽度可以为300um~600um,例如可以为300um~400um、400um~500um或者500um~600um;具体可以是300um、320um、350um、380um、400um、430um、460um、490um、510um、540um、570um或者600um。
在一些实施例中,位于主栅本体223在沿第一方向X上一侧的第一侧部234的宽度300um~600um,例如可以为300um~400um、400um~500um或者500um~600um可以是300um、320um、350um、380um、400um、430um、460um、490um、510um、540um、570um或者600um。
在一些实施例中,位于主栅本体223在沿第一方向X上两侧的第一侧部234的宽度可以相等也可以不等。
在一些实施例中,位于焊接部224在沿第一方向X上一侧的第二侧部233的宽度可以为300um~600um,例如可以为300um~400um、400um~500um或者500um~600um可以是300um、320um、350um、380um、400um、430um、460um、490um、510um、540um、570um或者600um。
在一些实施例中,位于焊接部224在沿第一方向X上两侧的第二侧部233的宽度可以相等也可以不等。
图8为本申请一实施例提供的一种背接触电池中在主栅的端部沿垂直于第二方向的剖面结构示意图。
参考图8,在一些实施例中,第一部分231可以包括第一覆盖部236和第二覆盖部235,第一覆盖部236位于主栅220远离电池本体200表面,第二覆盖部235位于主栅220的端部在沿第一方向X上的两侧,第一覆盖部236的厚度小于第二覆盖部235的厚度。如此,第一部分231包裹主栅220的端部,第一部分231远离电池本体200的表面可以为平整的表面,在主栅220上设置连接部件之后,连接部件不会因为绝缘部230的第一部分231表面凹凸不平而发生偏移的问题,有利于提高连接部件与主栅220的焊接稳定性。
在一些实施例中,在沿第二方向Y上,与第一主栅221对应的绝缘部230的端部到电池本体200边缘的距离为第一距离,与第二主栅222对应的绝缘部230的端部到电池本体200边缘的距离为第二距离,第一距离可以大于第二距离。由于第一细栅211和第二细栅212在沿第二方向Y上交替排列,则可能出现如图2所示的排列方式,在沿第二方向Y,排列在电池本体200一侧边缘的为第一细栅211,排列在电池本体200另一侧边缘的为第二细栅212,对于电池本体200靠近第一细栅211的一侧边缘,第一主栅221的端部需要相较于第二主栅222更靠近电池本体200的边缘,以连接位于边缘的第一细栅211,第一主栅221对应的绝缘部230需要相较于第二主栅222对应的绝缘部230更靠近电池本体200的边缘以覆盖第一主栅221的端部。
在一些实施例中,还可能出现在沿第二方向上,靠近电池本体两侧的边缘的均为第一细栅或者第二细栅,则第一主栅的长度与第二主栅的长度可以不同,相应的第一主栅对应的绝缘部的长度与第二主栅对应的绝缘部的长度可以不同。如此针对不同极性的主栅设置对应的长度绝缘部可以有利于降低绝缘部的设置成本。
本申请实施例提供的背接触电池中,电池本体200表面具有极性不同的第一细栅211和第二细栅212,则第一细栅211可以用于收集电池本体200内的电子或者空穴中的一者,第二细栅212可以用于收集电池本体200内的电子或者空穴中的另一者。在沿第二方向Y上,多个第一细栅211与同一第一主栅221电接触,多个第二细栅212与同一第二主栅222电接触,如此,第一主栅221可以汇集沿第二方向Y排列的多个第一细栅211收集的载流子,第二主栅222用于汇集沿第二方向Y排列的多个第二细栅212收集的载流子。其中,主栅220包括主栅本体223和焊接部224,在沿第一方向X上,焊接部224的尺寸大于主栅本体223的尺寸,则在主栅220上设置连接部件时,焊接部224相较于主栅本体223可以与连接部件具有更大的接触面积,以提高连接部件与主栅220的焊接稳定性。绝缘部230沿第二方向Y延伸且包括位于两端的第一部分231以及位于第一部分231之间的第二部分232。其中,绝缘部230的第二部分232覆盖主栅220沿第一方向X上两侧的细栅210端部,则在主栅220上设置连接部件以连接相邻的背接触电池时,绝缘部230可以避免主栅220两侧未与主栅220连接的另一种极性的细栅210与连接部件连通而产生漏电的问题,且可以避免焊接部224的尺寸较大与细栅210之间发生漏电的问题。第二部分232暴露出的细栅210与对应的主栅220极性相同,即使连接部件发生偏移,与连接部件连通的仍是与对应主栅220电接触的同一极性的细栅210,也不会发生短路问题,提高了背接触电池的稳定性。绝缘部230的第一部分231还覆盖主栅220沿第二方向Y上的两个端部,则主栅220的端部与连接部件之间有绝缘部230作为缓冲层,可以避免连接部件与主栅220的端部产生应力集中而造成电池片碎裂的问题,且第一部分231仅覆盖主栅220的两个端部,绝缘部230暴露出的主栅220仍可以和连接部件进行焊接,不会对主栅220与连接部件的连接造成影响。
本申请另一实施例提供一种光伏组件,可用于采用上述实施例中的背接触电池组装,以提高光伏组件的稳定性。需要说明的是,与上述实施例相同或者相应的部分,可参考前述实施例的相应说明,以下将不做详细赘述。以下将结合附图对本实施例提供的光伏组件进行详细说明。
图9为本申请一实施例提供的一种多个背接触电池通过连接部件连接的结构示意图。
参考图9,多个背接触电池300沿第二方向X依次排列,其中背接触电池300可以与上述实施例中任意一种背接触电池的结构相同,此处不再进行赘述。
相邻的背接触电池300通过连接部件301进行连接,连接部件301位于背接触电池300中的主栅远离电池本体的表面且与主栅电接触,连接部件301的一端与一背接触电池300的第一主栅电连接,连接部件301的另一端与相邻的另一背接触电池300的第二主栅电连接,连接部件301可以与主栅的焊接部焊接,以使连接部件301与主栅进行电连接,多个背接触电池300通过连接部件301进行串联。
连接部件301可以由导电层以及包裹导电层表面的焊接层组成,导电层的材料包括铜、镍、金、银等导电性较好的导电材料,或者低电阻率的合金材料;焊接层的材料包括锡锌合金、锡铋合金或者锡铟合金等熔点较低的材料。导电层的电阻率小于1×10-7Ω·m,或者电导率大于或等于1×107S/m时,可以使导电层的电学损耗较小,有利于提高电池效率以及发电功率;焊接层的材料由熔点较低的材料形成可以有利于满足连接部件的低温焊接的需求。
在一些实施例中,焊接层内可以具有助焊剂,助焊剂指的是在焊接工艺中能帮助和促进焊接过程,同时具有保护作用、阻止氧化反应的化学物质。由于助焊剂的熔点低于焊接层的熔点,助焊剂可以有利于增加熔融态的焊接层的流动性,以使连接部件与栅线结构可以更好的合金化。在一些实施例中,助焊剂包括无机助焊剂、有机助焊剂以及树脂助焊剂。
在一些实施例中,光伏组件还可以包括:胶膜,胶膜覆盖背接触电池的第一表面和第二表面,胶膜可以为乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)胶膜、聚乙烯辛烯共弹性体(POE)胶膜或者聚乙烯醇缩丁醛酯(PVB)胶膜等有机封装胶膜。一方面胶膜可以防止背接触电池因为恶劣环境(如雨、雪、沙尘、灰尘、热等)而损坏,使背接触电池的耐久性得到提高,延长背接触电池的寿命;另一方面,胶膜也可以防止背接触电池的表面形成氧化层,以保证最高效率的电能转换。
在一些实施例中,光伏组件还可以包括:盖板,盖板覆盖胶膜远离背接触电池的表面。盖板可以为玻璃盖板、塑料盖板等具有透光功能的盖板。盖板可以避免背接触电池受到环境的影响,提高光伏组件的使用寿命和稳定性。
在一些实施例中,盖板朝向胶膜的表面可以为凹凸表面,从而增加入射光线的利用率。
本申请实施例提供的光伏组件中,背接触电池采用上述实施例中的任一种背接触电池,其中,背接触电池的表面具有极性不同的第一细栅211和第二细栅212,则第一细栅211可以用于收集电池本体200内的电子或者空穴中的一者,第二细栅212可以用于收集电池本体200内的电子或者空穴中的另一者。在沿第二方向Y上,多个第一细栅211与同一第一主栅221电接触,多个第二细栅212与同一第二主栅222电接触,如此,第一主栅221可以汇集沿第二方向Y排列的多个第一细栅211收集的载流子,第二主栅222用于汇集沿第二方向Y排列的多个第二细栅212收集的载流子。其中,主栅220包括主栅本体223和焊接部224,在沿第一方向X上,焊接部224的尺寸大于主栅本体223的尺寸,则在主栅220上设置连接部件时,焊接部224相较于主栅本体223可以与连接部件具有更大的接触面积,以提高连接部件与主栅220的焊接稳定性。绝缘部230沿第二方向Y延伸且包括位于两端的第一部分231以及位于第一部分231之间的第二部分232。其中,绝缘部230的第二部分232覆盖主栅220沿第一方向X上两侧的细栅210端部,则在主栅220上设置连接部件以连接相邻的背接触电池时,绝缘部230可以避免主栅220两侧未与主栅220连接的另一种极性的细栅210与连接部件连通而产生漏电的问题,且可以避免焊接部224的尺寸较大与细栅210之间发生漏电的问题。第二部分232暴露出的细栅210与对应的主栅220极性相同,即使连接部件发生偏移,与连接部件连通的仍是与对应主栅220电接触的同一极性的细栅210,也不会发生短路问题,提高了背接触电池的稳定性。绝缘部230的第一部分231还覆盖主栅220沿第二方向Y上的两个端部,则主栅220的端部与连接部件之间有绝缘部230作为缓冲层,可以避免连接部件与主栅220的端部产生应力集中而造成电池片碎裂的问题,且第一部分231仅覆盖主栅220的两个端部,绝缘部230暴露出的主栅220仍可以和连接部件进行焊接,不会对主栅220与连接部件的连接造成影响。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本申请的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本申请的精神和范围。
Claims (11)
1.一种背接触电池,其特征在于,包括:
电池本体,所述电池本体包括相对设置的第一表面和第二表面;
位于所述第一表面的多条细栅,多条所述细栅包括沿第一方向延伸且沿第二方向交替分布的第一细栅和第二细栅,所述第一方向与第二方向相交,所述第一细栅与所述第二细栅的极性不同;
位于所述第一表面的多条主栅,多条所述主栅包括沿所述第二方向延伸且沿所述第一方向交替分布的第一主栅和第二主栅,在沿所述第二方向上,所述第一主栅与多个所述第一细栅电接触,所述第二主栅与多个所述第二细栅电接触,所述主栅包括主栅本体和焊接部,所述主栅本体沿所述第二方向延伸,在沿所述第一方向上,所述焊接部的尺寸大于所述主栅本体的尺寸;
位于所述第一表面的绝缘部,所述绝缘部沿所述第二方向延伸,所述绝缘部包括位于两端的第一部分以及位于所述第一部分之间的第二部分,所述第一部分覆盖所述主栅沿所述第二方向上的两个端部,所述第二部分覆盖所述主栅沿所述第一方向两侧的所述细栅的端部。
2.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,所述第一部分位于最外侧的所述焊接部远离其他所述焊接部一侧。
3.根据权利要求2所述的背接触电池,其特征在于,所述第一部分靠近所述焊接部的边缘与所述焊接部的边缘之间的距离为0mm~1.5mm。
4.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,在沿垂直于所述第一表面的方向上,所述第一部分的厚度大于所述第二部分的厚度。
5.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,所述第二部分包括第一侧部和第二侧部,所述第一侧部位于所述主栅本体在沿所述第一方向上的两侧,所述第二侧部位于所述焊接部在沿所述第一方向上的两侧,在沿所述第一方向,所述第一侧部与所述主栅本体之间的间隙尺寸大于所述第二侧部与所述焊接部之间的间隙尺寸。
6.根据权利要求5所述的背接触电池,其特征在于,在沿所述第一方向,所述第一侧部与所述主栅本体之间的间隙尺寸为0.5mm~1.5mm;所述第二侧部与所述焊接部之间的间隙尺寸大于0mm且小于等于1.5mm。
7.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,所述第一部分包括第一覆盖部和第二覆盖部,所述第一覆盖部位于所述主栅远离所述电池本体表面,所述第二覆盖部位于所述主栅的端部在沿所述第一方向上的两侧,所述第一覆盖部的厚度小于所述第二覆盖部的厚度。
8.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,在沿垂直于所述第一表面的方向上,所述焊接部相对于所述第一表面的高度大于等于所述主栅本体相对于所述第一表面的高度。
9.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,还包括:连接层,所述连接层位于所述焊接部远离所述电池本体的表面,在沿垂直于所述第一表面的方向上,所述绝缘部相对于所述第一表面的高度大于所述主栅本体相对于所述第一表面的高度,且小于等于所述连接层相对于所述第一表面的高度。
10.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,在沿所述第二方向上,与所述第一主栅对应的所述绝缘部的端部到所述电池本体边缘的距离为第一距离,与所述第二主栅对应的所述绝缘部的端部到所述电池本体边缘的距离为第二距离,所述第一距离大于所述第二距离。
11.一种光伏组件,其特征在于,包括:
如权利要求1~10中任一项所述的背接触电池;
连接部件,所述连接部件位于所述主栅远离所述电池本体的表面,且与所述焊接部电接触;
胶膜,所述胶膜覆盖所述背接触电池的表面;
盖板,所述盖板覆盖所述胶膜远离所述背接触电池的表面。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311726245.8A CN117673180A (zh) | 2023-12-14 | 2023-12-14 | 背接触电池和光伏组件 |
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Publications (1)
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CN117673180A true CN117673180A (zh) | 2024-03-08 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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CN (1) | CN117673180A (zh) |
-
2023
- 2023-12-14 CN CN202311726245.8A patent/CN117673180A/zh active Pending
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