CN118073439A - 太阳能电池及光伏组件 - Google Patents

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CN118073439A
CN118073439A CN202410175610.9A CN202410175610A CN118073439A CN 118073439 A CN118073439 A CN 118073439A CN 202410175610 A CN202410175610 A CN 202410175610A CN 118073439 A CN118073439 A CN 118073439A
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CN202410175610.9A
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王巍
夏志鹏
黄纪德
刘长明
张昕宇
金浩
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Jinko Solar Haining Co Ltd
Original Assignee
Jinko Solar Haining Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0224Electrodes
    • H01L31/022408Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/022433Particular geometry of the grid contacts

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Abstract

本申请实施例涉及光伏领域,提供一种太阳能电池及光伏组件,太阳能电池包括:基底以及位于基底上的钝化层;沿第一方向交替排布的第一细栅以及第二细栅;沿第二方向交替排布的第一主栅以及第二主栅,第一主栅与第一细栅电接触,第二主栅与第二细栅电接触;其中,第一主栅为正极电极或者负极电极的其中一者,第二主栅为正极电极或者负极电极的另一者;至少两个第一连接栅线,第一连接栅线贯穿钝化层并与基底电连接,第一连接栅线电连接相邻的n1个第一主栅;至少两个第二连接栅线,第二连接栅线贯穿钝化层并与基底电连接,第二连接栅线电连接相邻的n2个第二主栅。本申请实施例提供的太阳能电池及光伏组件至少可以提高光伏组件的良率。

Description

太阳能电池及光伏组件
技术领域
本申请实施例涉及光伏领域,特别涉及一种太阳能电池及光伏组件。
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。
影响太阳能电池的光电转换效率以及良率的原因主要包括两个方面,一是光学损失,光学损失包括遮挡损失,基底的载流子复合损失、高掺杂型膜层的载流子复合损失以及膜层的折射损失;二是电学损失,电学损失包括材料自身的电阻损耗、电极的接触损失,焊带与太阳能电池之间的接触损失以及焊带与太阳能电池之间的虚焊等问题。
因此,本领域急需提供一种可以降低电学损失以及光学损失的太阳能电池及光伏组件,从而提高对应的太阳能电池的光电转换效率及光伏组件的良率。
发明内容
本申请实施例提供一种太阳能电池及光伏组件,至少有利于提高光伏组件的良率。
根据本申请一些实施例,本申请实施例一方面提供一种太阳能电池,包括:基底以及位于所述基底上的钝化层;沿第一方向排布的细栅,所述细栅贯穿所述钝化层并与所述基底电连接;所述细栅包括沿第一方向交替排布的第一细栅以及第二细栅;多个沿第二方向排布的主栅,所述主栅位于所述钝化层的表面且与所述细栅电接触,所述主栅包括沿第二方向交替排布的m1个第一主栅以及m2个第二主栅,所述第一主栅与所述第一细栅电接触,所述第二主栅与所述第二细栅电接触;其中,所述第一主栅为正极电极或者负极电极的其中一者,所述第二主栅为正极电极或者负极电极的另一者;至少两个第一连接栅线,所述第一连接栅线贯穿所述钝化层并与所述基底电连接,其中一所述第一连接栅线电连接相邻的n1个所述第一主栅,其中1<n1<m1;至少两个第二连接栅线,所述第二连接栅线贯穿所述钝化层并与所述基底电连接,其中一所述第二连接栅线电连接相邻的n2个所述第二主栅,其中1<n2<m2
在一些实施例中,所述第一主栅包括沿所述第一方向依次排布的多个第一子主栅,所述第一连接栅线与多个相邻的所述第一主栅的第一子主栅电接触;所述第二主栅包括沿所述第一方向依次排布的多个第二子主栅,所述第二连接栅线与多个相邻的所述第二主栅的第二子主栅电接触。
在一些实施例中,相邻的两个所述第二子主栅之间的钝化层具有第二隔断区,所述第一连接栅线位于所述第二隔断区且与两个相邻的所述第一主栅电连接;相邻的两个所述第一子主栅的之间钝化层具有第一隔断区,所述第二连接栅线位于所述第一隔断区且与两个相邻的所述第二主栅电连接。
在一些实施例中,所述第一隔断区与所述第二隔断区沿所述第二方向相邻设置,所述第一连接栅线还位于所述第一隔断区,所述第二连接栅线还位于所述第二隔断区;所述第一连接栅线位于所述第一子主栅与所述第二连接栅线之间。
在一些实施例中,所述第一连接栅线沿所述第一方向错位排布;所述第二连接栅线沿所述第一方向错位排布。
在一些实施例中,所述第一连接栅线沿所述第一方向阶梯式排布;所述第二连接栅线沿所述第一方向阶梯式排布。
在一些实施例中,n1≤1/2m1;和/或,n2≤1/2m2
在一些实施例中,所述第一连接栅线的材料与所述细栅的材料相同;所述第二连接栅线的材料与所述细栅的材料相同。
在一些实施例中,所述第一连接栅线沿所述第一方向的宽度大于或等于所述细栅的宽度,所述第二连接栅线沿所述第一方向的宽度大于或等于所述细栅的宽度。
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:电池串,由多个如上述实施例中任一项所述的太阳能电池连接而成;所述太阳能电池包括第一主栅以及第二主栅;连接部件,所述连接部件用于电连接相邻的两个太阳能电池的第一主栅以及第二主栅;封装胶膜,用于覆盖所述电池串的表面;盖板,用于覆盖所述封装胶膜背离所述电池串的表面。
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技术方案中,通过至少两个第一连接栅线实现第一主栅之间的相连通,使用一根栅线将太阳能电池中同一极性的栅线(正极电极或负极电极)之间相互串联起来,一个太阳能电池组成一个整体的电极,从而可以保证第一主栅与每一第一细栅之间是相互导通的状态,从而可以避免由于其中一个第一主栅出现问题而导致电池的效率以及良率下降的概率,且第一细栅都是导通的状态还可以将位于基底边缘的第一细栅收集而提高电池的收集效率。同理也可以通过提高第二细栅的电池收集效率而提高电池效率。
本申请实施例提供的太阳能电池可以保证第一主栅与第一细栅之间是相互导通的状态,可以避免由于制备工艺不同而出现的各个第一主栅以及第一细栅之间的外观不良的问题。第一主栅之间的相互连通也可以避免由于其中一个细栅或者主栅断栅所导致的电池效率的减少的问题,从而提高电池效率。至少两个第二连接栅线也可以提高第二细栅以及第二主栅电池效率。
此外,与一个连接栅线连通多个第一主栅或者第二主栅而言,本申请通过设置两个连接栅线连接多个第一主栅或者第二主栅,可以避免由于栅线过长而导致的断栅问题,以及由于栅线过长而对第一主栅以及第二主栅影响较大的问题,从而可以提高电池良率。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图进行示例性说明,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为本申请一实施例提供的太阳能电池的第一种结构示意图;
图2为图1中C处的局部放大图;
图3为图2沿A1-A2的一种剖面结构示意图;
图4为图2沿B1-B2的一种剖面结构示意图;
图5为本申请一实施例提供的太阳能电池的第二种结构示意图;
图6为本申请一实施例提供的太阳能电池的第三种结构示意图;
图7为本申请一实施例提供的太阳能电池中第一连接栅线以及第二连接栅线的一种排布图;
图8为本申请一实施例提供的太阳能电池中第一连接栅线以及第二连接栅线的另一种排布图;
图9为本申请一实施例提供的太阳能电池的第四种结构示意图;
图10为本申请一实施例提供的太阳能电池的第五种结构示意图;
图11为本申请另一实施例提供的光伏组件的一种结构示意图;
图12为图11沿M1-M2剖面的一种剖面结构示意图;
图13为本申请另一实施例提供的光伏组件中太阳能电池的一种结构示意图。
具体实施方式
由背景技术可知,目前太阳能电池及光伏组件的良率欠佳。
分析发现,导致太阳能电池及光伏组件的良率欠佳的原因之一在于:目前的背接触太阳能电池,即IBC电池中的第一电极以及第二电极均位于基底的背面,且还包括第一主栅以及第二主栅,第一电极与对应的第一主栅电接触,第二电极与对应的第二主栅电接触,第一电极与第一主栅的延伸方向相交,且第二电极与第二主栅的延伸方向相交,则涉及第一电极与极性不同的第二主栅之间的电绝缘,第二电极与极性不同的第一主栅之间的电绝缘,进而出现第一主栅与部分第一电极之间电连接,第一主栅与另外第一电极电绝缘且第一主栅并不能收集到全部的第一电极的载流子,当其中一个第一主栅出现问题或者第一主栅与焊带之间存在焊接不良的问题时,则可能导致第一主栅所对接的多个第一电极均不能被收集,从而影响太阳能电池以及光伏组件的良率。同理,第二主栅也有同样的问题,从而影响太阳能电池以及光伏组件的良率。
本申请实施例提供的技术方案中,通过至少两个第一连接栅线实现第一主栅之间的相连通,使用一根栅线将太阳能电池中同一极性的栅线之间相互串联起来,一个太阳能电池组成一个整体的电极,从而可以保证第一主栅与每一第一细栅之间是相互导通的状态,从而可以避免由于其中一个第一主栅出现问题而导致电池的效率以及良率下降的概率,且第一细栅都是导通的状态还可以将位于基底边缘的第一细栅收集而提高电池的收集效率。同理也可以通过提高第二细栅的电池收集效率而提高电池效率。
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。
图1为本申请一实施例提供的太阳能电池的第一种结构示意图;图2为图1中C处的局部放大图;图3为图2沿A1-A2的一种剖面结构示意图;图4为图2沿B1-B2的一种剖面结构示意图。
参考图1至图3,根据本申请一些实施例,本申请实施例一方面提供一种太阳能电池,包括:基底100以及位于基底100上的钝化层102;沿第一方向Y排布的细栅110,细栅110贯穿钝化层102并与基底100电连接;细栅110包括沿第一方向Y交替排布的第一细栅111以及第二细栅112;多个沿第二方向X排布的主栅120,主栅120位于钝化层102的表面且与细栅110电接触,主栅120包括沿第二方向X交替排布的m1个第一主栅121以及m2个第二主栅122,第一主栅121与第一细栅111电接触,第二主栅122与第二细栅112电接触;其中,第一主栅121为正极电极或者负极电极的其中一者,第二主栅122为正极电极或者负极电极的另一者;至少两个第一连接栅线131,第一连接栅线131贯穿钝化层102并与基底100电连接,其中一第一连接栅线131电连接相邻的n1个第一主栅121,其中1<n1<m1;至少两个第二连接栅线132,第二连接栅线132贯穿钝化层102并与基底100电连接,其中一第二连接栅线132电连接相邻的n2个第二主栅122,其中1<n2<m2
在一些实施例中,参考图3,太阳能电池为背接触太阳能电池,背接触太阳能电池指的是不同极性的电极(正极电极和负极电极)均位于基底的背面的太阳能电池。
参考图3,在一些实施例中,基底100的材料可以为元素半导体材料。具体地,元素半导体材料由单一元素组成,例如可以是硅或者锗。其中,元素半导体材料可以为单晶态、多晶态、非晶态或者微晶态(同时具有单晶态和非晶态的状态,称为微晶态),例如,硅可以是单晶硅、多晶硅、非晶硅或者微晶硅中的至少一种。
在一些实施例中,基底100的材料也可以是化合物半导体材料。常见的化合物半导体材料包括但不限于锗化硅、碳化硅、砷化镓、镓化铟、钙钛矿、碲化镉、铜铟硒等材料。基底100也可以为蓝宝石基底、绝缘体上的硅基底或者绝缘体上的锗基底。
在一些实施例中,基底100可以为N型半导体基底或者P型半导体基底。N型半导体基底内掺杂有N型掺杂元素,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型半导体基底内掺杂有P型元素,P型掺杂元素可以为硼(B)元素、铝(Al)元素、镓(Ga)元素或铟(In)元素等Ⅲ族元素中的任意一者。
在一些实施例中,基底100具有相对设置的第一表面11以及第二表面12,基底100的第一表面11可以为正面且第二表面12为背面,正面可以作为受光面,用于接收入射光线,背面作为背光面。其中,背光面也是可以接收入射光线,只是接收入射光线的效率比受光面接收入射光线的效率弱一些。
值得说明的是,受光面接收到的入射光线是由太阳光直接照射在太阳能电池上的,背光面所接收到的入射光线是经由地面反射后、别的物件反射、以及位于基底上的膜层的折射所带来的。
在一些实施例中,第一表面11具有第一绒面结构13,第一绒面结构13包括多个凸起结构105。第一表面11具有前表面场(front surface field,FSF),其掺杂离子的导电类型与基底100的掺杂离子的导电类型相同,利用场钝化效应降低表面少子浓度,从而降低表面复合速率,同时还可以降低串联电阻,提升电子传输能力。
在一些实施例中,基底100具有交替排布的Ⅰ区和Ⅱ区,Ⅰ区为P区或N区中的一者,Ⅱ区为P区或N区中的另一者,P区与N区之间具有间隔区gap,第一细栅111位于Ⅰ区,第二细栅112位于Ⅱ区。
在一些实施例中,P区与N区之间不具有间隔区gap,P区与N区之间具有绝缘膜层实现P区与N区之间的绝缘,进而实现第一细栅111与第二细栅112的绝缘。
在一些实施例中,参考图3,间隔区gap齐平于P区以及N区,即不对基底100进行刻蚀,P区以及N区之间通过一些隔离性的膜层实现两者的绝缘,隔离性的膜层可以为钝化层102。
在一些实施例中,间隔区gap低于P区且间隔区gap低于N区,间隔区gap具有沟槽,沟槽自第二表面朝向第一表面延伸,沟槽用于实现不同导电类型区域之间的自动隔离,可以消除IBC电池(交叉背电极接触电池,Interdigitated Back Contact)中重掺杂的P区和N区形成PN结产生漏电而影响电池效率。
在一些实施例中,间隔区gap的表面可以为抛光面结构,间隔区gap的表面可以为第二绒面结构,第一绒面结构的粗糙度大于或等于第二绒面结构的粗糙度。
其中,“粗糙度”指的是在一个取样长度中,设置一个平均水平线,取样长度内的波峰以及波谷相对于平均水平线的垂直方向偏差量的绝对值的算术平均值。粗糙度可以通过比较法、光切法、干涉法以及针描法测量。
在一些实施例中,太阳能电池包括位于Ⅰ区上的第一介质层143以及第一掺杂半导体层144以及位于Ⅱ区的第二介质层153以及第二掺杂半导体层154;钝化层102覆盖第一掺杂半导体层144以及第二掺杂半导体层154,第一细栅111贯穿钝化层102与第一掺杂半导体层144之间电接触,第二细栅112贯穿钝化层102与第二掺杂半导体层154之间电接触。
在一些实施例中,第一掺杂半导体层144内掺杂有N型掺杂元素或者P型掺杂元素的一者,第二掺杂半导体层154内掺杂有N型掺杂元素或者P型掺杂元素的另一者。
在一些实施例中,第一介质层143或第二介质层153的至少一者可以为隧穿介质层,隧穿介质层的材料包括氧化硅或者碳化硅。
在一些实施例中,第一掺杂半导体层144或第二掺杂半导体层154的至少一者可以为掺杂非晶硅层、掺杂多晶硅层、掺杂微晶硅层、掺杂碳化硅层或者掺杂晶硅层的至少一种。
在一些实施例中,太阳能电池可以包括位于Ⅰ区上的第一本征介质层、第一掺杂非晶硅层以及第一透明导电层;第一本征介质层位于第二表面,第一掺杂非晶硅层位于第一本征介质层,第一透明导电层位于第一掺杂非晶硅层;位于Ⅱ区上的第二本征介质层、第二掺杂非晶硅层以及第二透明导电层,第二本征介质层位于第二表面,第二掺杂非晶硅层位于第二本征介质层,第二透明导电层位于第二掺杂非晶硅层。其中,第一掺杂非晶硅层内掺杂有N型掺杂元素或者P型掺杂元素中的一者,第二掺杂非晶硅层内掺杂有N型掺杂元素或者P型掺杂元素中的另一者。
继续参考图3以及图4,太阳能电池还包括:正面钝化层103,正面钝化层103覆盖基底100的正面。
在一些实施例中,正面钝化层103与钝化层102中的至少一者的材料包括: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,正面钝化层103与钝化层102中的至少一者包括叠层膜层,叠层膜层至少包括第一钝化层以及第二钝化层,第一钝化层的材料可以为氧化硅、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。第二钝化层的材料可以为氧化硅、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,正面钝化层103的材料与钝化层102的材料相同,正面钝化层103与钝化层102在同一制备工艺制备。
在一些实施例中,第一细栅111、第二细栅112以及连接栅线130均为烧穿型浆料制备而成,其中,第一细栅111烧穿钝化层102并与第一掺杂半导体层144电接触,第二细栅112烧穿钝化层102并与第二掺杂半导体层154电接触,连接栅线130烧穿钝化层102与第一掺杂半导体层144电接触或连接栅线130烧穿钝化层102与第二掺杂半导体层154电接触。其中,连接栅线130包括第一连接栅线131以及第二连接栅线132,第一连接栅线131烧穿钝化层102与第一掺杂半导体层144电接触,第二连接栅线132烧穿钝化层102与第二掺杂半导体层154电接触。
例如,形成第一细栅111的方法包括:采用丝网印刷工艺在部分钝化层102表面印刷金属浆料。金属浆料可以包括银、铝、铜、锡、金、铅或者镍中的至少一者。
继续参考图1,第一细栅111以及第二细栅112沿第二方向X延伸,第一方向Y与第二方向X可以互相垂直,也可以存在小于90度的夹角,例如,60度、45度、30度等,第一方向Y与第二方向X不为同一方向即可。本实施例为了便于说明和理解,以第一方向Y与第二方向X互相垂直为例进行说明,在具体的应用中,可以根据实际需要和应用场景,对第一方向Y和第二方向X之间的夹角设置进行调整,本申请实施例对此不做限制。
在一些实施例中,连接栅线130的材料与细栅110的材料相同。连接栅线130的浆料与细栅110的浆料相同,即连接栅线130由烧穿型浆料构成,连接栅线130也贯穿钝化层与之对应的第一掺杂半导体层或者第二掺杂半导体层电连接,如此,连接栅线130不仅可以实现第一主栅121的电流贯通以及第二主栅122的电流贯通,连接栅线130也可以自己收集基底表面的电流,从而增加了收集路径,提高了电流收集的效率。
在一些实施例中,第一连接栅线131的材料与细栅110的材料相同;第二连接栅线132的材料与细栅110的材料相同。
在一些实施例中,连接栅线130的浆料与主栅120的浆料相同,即连接栅线130由非烧穿型浆料构成,连接栅线130位于钝化层的表面,如此,可以无需对连接栅线130下方的基底表面的Ⅰ区以及Ⅱ进行排版设置,以防止连接栅线130与另一极性的掺杂区之间电接触,出现短路的问题。此外,连接栅线130可以不对钝化层造成破损,从而使钝化层的膜层的完整性得以保证,从而提高钝化层对基底的钝化效果,有利于降低太阳能电池的光学损失,从而提高太阳能电池的光电转换效率。此外,由于非烧穿型浆料没有过多的玻璃粉对pn结产生破坏,因此可有效降低金属复合,提升太阳能电池的开路电压以及提高太阳能电池的转换效率。
其中,传统浆料包括金属粉末、玻璃粉以及有机载体三者的混合物。非烧穿型浆料是指浆料内含有的玻璃粉含量低于传统浆料,其在烧结过程中,烧穿能力弱,不需要或者不能烧穿钝化层的浆料。烧穿型浆料指的是在烧结过程中,烧穿能力强,能够烧穿钝化层的浆料。
在一些实施例中,设置第一连接栅线电连接各个第一主栅,第二连接栅线电连接各个第二主栅可以将太阳能电池的收集效率提高1%~5%,将电池的不良率下降5%以内,从而提高太阳能电池的光电转换效率以及光伏组件的高性价比。
在一些实施例中,参考图2,第一细栅111包括沿第二方向X排布的多个第一子栅线1111,相邻的两个第一子栅线1111之间的钝化层构成第一间隔区1112,第二主栅122位于第一间隔区1112上,第一主栅121与第一子栅线1111电接触;第二细栅112包括沿第二方向X排布的多个第二子栅线1121,相邻的两个第二子栅线1121之间的钝化层构成第二间隔区1122,第一主栅121位于第二间隔区1122上;第二主栅122与第二子栅线1121电接触。
在一些实施例中,参考图2,第一主栅121包括沿第一方向Y依次排布的多个第一子主栅1211,第一连接栅线131与多个相邻的第一主栅121的第一子主栅1211电接触;第二主栅122包括沿第一方向Y依次排布的多个第二子主栅1221,第二连接栅线132与多个相邻的第二主栅122的第二子主栅1221电接触。
在一些实施例中,参考图1、图5以及图6,第一隔断区1212与第二隔断区1222沿第二方向相邻设置,第一连接栅线131还位于第一隔断区1212,第二连接栅线132还位于第二隔断区1222;第一连接栅线131位于第一子主栅1211与第二连接栅线132之间。其中,图5为本申请一实施例提供的太阳能电池的第二种结构示意图,图6为本申请一实施例提供的太阳能电池的第三种结构示意图。
参考图1,太阳能电池包括:两个第一连接栅线131,第一连接栅线131贯穿钝化层102并与基底100电连接,其中一第一连接栅线131电连接相邻的n1个第一主栅121,其中n1=1/2m1;两个第二连接栅线132,第二连接栅线132贯穿钝化层102并与基底100电连接,其中一第二连接栅线132电连接相邻的n2个第二主栅122,其中n2=1/2m2
在一些实施例中,图1所示的各个栅线排版方式可以将太阳能电池的收集效率提高1%~6%,将电池的不良率下降3.5%以内。
参考图5或图6,太阳能电池中的第一连接栅线131的数量大于两个,第一连接栅线131贯穿钝化层102并与基底100电连接,其中一第一连接栅线131电连接相邻的n1个第一主栅121,其中n1<1/2m1。太阳能电池中的第二连接栅线132的数量大于两个,第二连接栅线132贯穿钝化层102并与基底100电连接,其中一第二连接栅线132电连接相邻的n2个第二主栅122,其中n2<1/2m2
在一些实施例中,图5所示的各个栅线排版方式可以将太阳能电池的收集效率提高2%~5.8%,将电池的不良率下降6%以内。
在一些实施例中,图6所示的各个栅线排版方式可以将太阳能电池的收集效率提高2%~6.3%,将电池的不良率下降5.5%以内。
在一些实施例中,参考图5以及图7,第一连接栅线131沿第一方向Y错位排布;第二连接栅线132沿第一方向Y错位排布。
在一些实施例中,参考图3以及图8,第一连接栅线131沿第一方向Y阶梯式排布;第二连接栅线132沿第一方向Y阶梯式排布。
其中,图7为本申请一实施例提供的太阳能电池中第一连接栅线以及第二连接栅线的一种排布图;图8为本申请一实施例提供的太阳能电池中第一连接栅线以及第二连接栅线的另一种排布图。
图9为本申请一实施例提供的太阳能电池的第四种结构示意图;图10为本申请一实施例提供的太阳能电池的第五种结构示意图。
在一些实施例中,参考图9以及图10,相邻的两个第二子主栅1221之间的钝化层102具有第二隔断区1222,第一连接栅线131位于第二隔断区1222且与两个相邻的第一主栅121电连接;相邻的两个第一子主栅1211的之间钝化层102具有第一隔断区1212,第二连接栅线132位于第一隔断区1212且与两个相邻的第二主栅122电连接。
其中,图9中的第一连接栅线131以及第二连接栅线132的排布如图7所示,图10中的第一连接栅线131以及第二连接栅线132如图8所示。
在一些实施例中,图9所示的各个栅线排版方式可以将太阳能电池的收集效率提高3%~8%,将电池的不良率下降7%以内。
在一些实施例中,图10所示的各个栅线排版方式可以将太阳能电池的收集效率提高2%~7.8%,将电池的不良率下降6%以内。
在一些实施例中,连接栅线130的宽度大于细栅110的宽度,例如参考图2,第一连接栅线131沿第一方向Y的宽度W1大于或等于细栅110的宽度W3。第二连接栅线132沿第一方向Y的宽度W2大于或等于细栅110的宽度W3。则具有较宽的连接栅线130可以提高收集面积以及收集效率。
在一些实施例中,第一连接栅线131沿第一方向Y的宽度W1范围包括:10um~55um。第一连接栅线131沿第一方向Y的宽度W1可以为10um~16um、16um~22um、22um~30um、30um~38um、38um~46um或者46um~55um。
在一些实施例中,第二连接栅线132沿第一方向Y的宽度W2范围包括:10um~55um。第二连接栅线132沿第一方向的宽度W2可以为10um~16um、16um~22um、22um~30um、30um~38um、38um~46um或者46um~55um。
在一些实施例中,第一连接栅线131与相邻的细栅110的间距为第一间距S1,第一间距S1小于等于相邻的第一细栅111与第二细栅112之间距离。如此,第一连接栅线131与细栅110之间的间距较为合适,在不浪费第一连接栅线131以及细栅110的遮挡面积的排版中,第一连接栅线131与细栅110之间的排版可以实现基底上的载流子最少的迁移距离以及最小的迁移损耗,从而提高太阳能电池的开路电压。
值得说明的是,本申请实施例图2示意的第一间距指的是第一连接栅线131轴线所在区域与相邻的细栅的轴线之间的间距,本申请实施例并不对第一间距的具体含义作限制,例如第一间距还可以为第一连接栅线131靠近基底边界的一侧与相邻的细栅远离基底边界的一侧之间的距离或者第一连接栅线131与相邻的细栅110之间的最短距离均可。
在一些实施例中,第一间距S1的范围为0.2mm~0.7mm。第一间距的范围为0.2mm~0.35mm、0.35mm~0.46mm、0.46mm~0.58mm、0.58mm~0.63mm或者0.63mm~0.7mm。
在一些实施例中,相邻的第一细栅111与第二细栅112之间距离S2范围为0.3mm~0.8mm。相邻的第一细栅111与第二细栅112之间距离S2范围为0.3mm~0.35mm、0.35mm~0.43mm、0.43mm~0.5mm、0.5mm~0.58mm、0.58mm~0.66mm、0.66mm~0.72mm或者0.72mm~0.8mm。
同理,第二连接栅线132与相邻的细栅110的间距为第三间距S3,第三间距S3小于等于相邻的第一细栅111与第二细栅112之间距离。第三间距S3的范围为0.2mm~0.7mm。
在一些实施例中,第一连接栅线131与第二连接栅线132之间的距离为第二间距S2,第二间距小于等于相邻的第一细栅111与第二细栅112之间距离。第三间距S3的范围为0.2mm~0.7mm。
在一些实施例中,m1≥8,m2≥8,第一主栅的数量可以为8个,第二主栅的数量可以为8个,且主栅的数量可以为16个。
在一些实施例中,第一主栅的数量可以为大于8的自然数,第二主栅的数量可以为大于8的自然数。
本申请实施例提供的技术方案中,通过至少两个第一连接栅线131实现第一主栅121之间的相连通,使用一根栅线将太阳能电池中同一极性的栅线(正极电极或负极电极)之间相互串联起来,一个太阳能电池组成一个整体的电极,从而可以保证第一主栅121与每一第一细栅111之间是相互导通的状态,从而可以避免由于其中一个第一主栅121出现问题而导致电池的效率以及良率下降的概率,且第一细栅111都是导通的状态还可以将位于基底边缘的第一细栅111收集而提高电池的收集效率。同理也可以通过提高第二细栅112的电池收集效率而提高电池效率。
本申请实施例提供的太阳能电池可以保证第一主栅121与第一细栅111之间是相互导通的状态,可以避免由于制备工艺不同而出现的各个第一主栅121以及第一细栅111之间的外观不良的问题。第一主栅121之间的相互连通也可以避免由于其中一个细栅或者主栅断栅所导致的电池效率的减少的问题,从而提高电池效率。至少两个第二连接栅线132也可以提高第二细栅112以及第二主栅122电池效率。
此外,与一个连接栅线连通多个第一主栅121或者第二主栅122而言,本申请通过设置两个连接栅线连接多个第一主栅121或者第二主栅122,可以避免由于栅线过长而导致的断栅问题,以及由于栅线过长而对第一主栅121以及第二主栅122影响较大的问题,从而可以提高电池良率。
图11为本申请另一实施例提供的光伏组件的一种结构示意图;图12为图11沿M1-M2剖面的一种剖面结构示意图;图13为本申请另一实施例提供的光伏组件中太阳能电池的一种结构示意图。
相应地,本申请实施例另一方面还提供一种光伏组件,可以包括上述实施例所提供的太阳能电池,与上述实施例相同或者相应的技术特征,在这里不再详细赘述。
参考图11至图13,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:电池串,由多个如上述实施例中任一项的太阳能电池20连接而成;太阳能电池20包括第一主栅121以及第二主栅122;连接部件209,连接部件209用于电连接相邻的两个太阳能电池的第一主栅121以及第二主栅122;封装胶膜27,用于覆盖电池串的表面;盖板28,用于覆盖封装胶膜27背离电池串的表面。
具体地,在一些实施例中,多个电池串之间可以通过连接部件209电连接,连接部件209与电池片上的主栅之间焊接。例如,连接部件的一端与第一电池片的第一主栅电连接,连接部件的另一端与相邻的第二电池片的第二主栅电连接。
在一些实施例中,电池片之间并未设置间隔,即电池片之间相互交叠。
在一些实施例中,连接部件与电池片上的细栅之间焊接。
在一些实施例中,参考图13,太阳能电池上具有焊接点108,焊接点用于实现连接部件209与主栅之间的焊接。
在一些实施例中,参考图12,光伏组件还包括:绝缘膜206,绝缘膜206覆盖太阳能电池20的部分表面,例如绝缘膜206覆盖在第一主栅以及第一细栅的部分表面,以使连接部件与第二主栅电连接时实现第二主栅与第一主栅之间的电绝缘,绝缘膜206暴露焊接点108的表面,绝缘膜还位于连接部件209与太阳能电池片之间,从而实现连接部件与对应的主栅之间焊接,避免连接部件与另一极性的主栅之间存在电接触的情况,从而提高良率。例如,连接部件与第一主栅之间焊接,则绝缘膜实现连接部件与第二主栅之间的电绝缘。
在一些实施例中,封装胶膜27包括第一封装胶膜以及第二封装胶膜,第一封装胶膜覆盖太阳能电池的正面或者背面的其中一者,第二封装胶膜覆盖太阳能电池的正面或者背面的另一者,具体地,第一封装胶膜或第二封装胶膜的至少一者可以为聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinyl Butyral,简称PVB)胶膜、乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)胶膜、聚乙烯辛烯共弹性体(POE)胶膜或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)胶膜等有机封装胶膜。
值得说明的是,第一封装胶膜以及第二封装胶膜在层压处理前还有分界线,在层压处理之后形成光伏组件并不会再有第一封装胶膜以及第二封装胶膜的概念,即第一封装胶膜与第二封装胶膜已经形成整体的封装胶膜27。
在一些实施例中,盖板28可以为玻璃盖板、塑料盖板等具有透光功能的盖板。具体地,盖板28朝向封装胶膜27的表面可以为凹凸表面,从而增加入射光线的利用率。盖板28包括第一盖板以及第二盖板,第一盖板与第一封装胶膜相对,第二盖板与第二封装胶膜相对;或者第一盖板与太阳能电池的一侧相对,第二盖板与太阳能电池的另一侧相对。
在一些实施例中,还包括:电连接线;电连接线电连接第一主栅与相邻的太阳能电池的第二主栅;或者,电连接线电连接第二主栅与相邻的太阳能电池的第一主栅。如此,可以利用电连接线实现两个太阳能电池之间的相互连通,从而提高光伏组件的良率,有效避免其中一个连接部件发生虚焊所导致的良率下降的问题。
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。任何本领域技术人员,在不脱离本申请的精神和范围内,均可作各种改动与修改,因此本申请的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种太阳能电池,其特征在于,包括:
基底以及位于所述基底上的钝化层;
沿第一方向排布的细栅,所述细栅贯穿所述钝化层并与所述基底电连接;所述细栅包括沿第一方向交替排布的第一细栅以及第二细栅;
多个沿第二方向排布的主栅,所述主栅位于所述钝化层的表面且与所述细栅电接触,所述主栅包括沿第二方向交替排布的m1个第一主栅以及m2个第二主栅,所述第一主栅与所述第一细栅电接触,所述第二主栅与所述第二细栅电接触;其中,所述第一主栅为正极电极或者负极电极的其中一者,所述第二主栅为正极电极或者负极电极的另一者;
至少两个第一连接栅线,所述第一连接栅线贯穿所述钝化层并与所述基底电连接,其中一所述第一连接栅线电连接相邻的n1个所述第一主栅,其中1<n1<m1
至少两个第二连接栅线,所述第二连接栅线贯穿所述钝化层并与所述基底电连接,其中一所述第二连接栅线电连接相邻的n2个所述第二主栅,其中1<n2<m2
2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一主栅包括沿所述第一方向依次排布的多个第一子主栅,所述第一连接栅线与多个相邻的所述第一主栅的第一子主栅电接触;所述第二主栅包括沿所述第一方向依次排布的多个第二子主栅,所述第二连接栅线与多个相邻的所述第二主栅的第二子主栅电接触。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池,其特征在于,相邻的两个所述第二子主栅之间的钝化层具有第二隔断区,所述第一连接栅线位于所述第二隔断区且与两个相邻的所述第一主栅电连接;相邻的两个所述第一子主栅的之间钝化层具有第一隔断区,所述第二连接栅线位于所述第一隔断区且与两个相邻的所述第二主栅电连接。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一隔断区与所述第二隔断区沿所述第二方向相邻设置,所述第一连接栅线还位于所述第一隔断区,所述第二连接栅线还位于所述第二隔断区;所述第一连接栅线位于所述第一子主栅与所述第二连接栅线之间。
5.根据权利要求3或4所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一连接栅线沿所述第一方向错位排布;所述第二连接栅线沿所述第一方向错位排布。
6.根据权利要求3或4所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一连接栅线沿所述第一方向阶梯式排布;所述第二连接栅线沿所述第一方向阶梯式排布。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,n1≤1/2m1;和/或,n2≤1/2m2
8.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一连接栅线的材料与所述细栅的材料相同;所述第二连接栅线的材料与所述细栅的材料相同。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一连接栅线沿所述第一方向的宽度大于或等于所述细栅的宽度,所述第二连接栅线沿所述第一方向的宽度大于或等于所述细栅的宽度。
10.一种光伏组件,其特征在于,包括:
电池串,由多个如权利要求1至9中任一项所述的太阳能电池连接而成;所述太阳能电池包括第一主栅以及第二主栅;
连接部件,所述连接部件用于电连接相邻的两个太阳能电池的第一主栅以及第二主栅;
封装胶膜,用于覆盖所述电池串的表面;
盖板,用于覆盖所述封装胶膜背离所述电池串的表面。
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