CN204464295U - 一种太阳能电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能电池，包括受光面电极结构和背光面电极结构，所述受光面电极结构包括主栅线和副栅线，主栅线和副栅线相垂直；每条主栅线上具有复数个节点，所述主栅线的数量大于4条；且每条主栅线上具有6~25个节点。本实用新型通过将相邻主栅线的节点设计成交错排列的结构，大大方便了电流的收集，提高了电池效率，同时配合采用较少数量的节点，实现了减少银浆消耗和获得更高电池效率的双重目的，解决了本领域急需解决却始终无法解决的难题。

Description

一种太阳能电池

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能电池，属于太阳能电池技术领域。

背景技术

常规的化石燃料日益消耗殆尽，在现有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。太阳能发电装置又称为太阳能电池或光伏电池，可以将太阳能直接转换成电能，其发电原理是基于半导体PN结的光生伏特效应。

目前常规量产为3~4条主栅线（busbar）太阳能电池，busbar的作用主要用来进行组件的焊接。然而，随着技术的发展，出现了多条主栅线的正面电极结构，这种结构可以使副栅电流的传输长度更加的短，使副栅上的电阻功率损失更加的小。

相对于传统的3~4条主栅线的电池而言，主栅线数量的增加确实可以减小电阻损耗，但有其限制之处。若想在减小电阻的同时不至于增加遮光损失和材料成本，就要减小主栅线的宽度。然而，栅线的宽度受制于网印的工艺，而主栅又因为还肩负着连接焊带的责任而无法太细，太细的主栅将造成焊接的困难，无法保证焊接拉力。这也是目前本行业没有出现太多量产的多主栅结构的太阳能电池产品的根本原因。

因此，如何同时实现减少银浆的消耗和获得更高的电池效率，成为了本领域急需解决的技术难题之一。

发明内容

本实用新型的发明目的是提供一种太阳能电池。

为达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是：一种太阳能电池，包括受光面电极结构和背光面电极结构，所述受光面电极结构包括主栅线和副栅线，主栅线和副栅线相垂直；每条主栅线上具有复数个节点，所述主栅线的数量大于4条；且每条主栅线上具有6~25个节点。

上述技术方案中，所述主栅线的数量为8~50条；优选的，所述主栅线的数量为10~30条。

上文中，节点是用来焊接或者实现电池之间的互连。

优选的，每条主栅线上具有6~14个节点。优选的节点数量的前提是保证功率损失和焊接可靠性不降低，选择节点数量6~14个能进一步降低银浆耗量。

优选的，相邻主栅线上的节点交错排列。交错排列的节点能使电流收集的路径更短，降低电阻损耗，提高光电转换效率。

上文中，由于相邻主栅线上的节点交错排列，因此每条主栅线上的节点的数量可以相同或不同。

上述技术方案中，所述主栅线为连续的线段。

上述技术方案中，所述每条主栅线包括至少2条平行的次栅线，次栅线之间设有节点。当采用2条次栅线时，即由2条相邻的平行次栅线组成一条主栅线，相邻次栅线之间间距较小。

当然，这里也可以采用多条次栅线来组成一条主栅线，优选的，每根主栅线包括两根次栅线，且各个次栅线的宽度相等。

优选的，两根次栅线之间还包括复数个间隔的填充点，同时起到测试和焊接作用。

优选的，所述相邻次栅线之间设有连接栅线。相邻连接栅线之间的宽度与相邻副栅线之间的宽度可以相同或不同；当两者相同时，也可以认为，连接栅线就是副栅线。

优选的，相邻次栅线之间同时设有填充点和连接栅线。

优选的，所述主栅线的宽度为0.5~4mm，主栅线的总宽度占电池宽度的3~10%；次栅线的总宽度占电池宽度的0.7~3%。主栅线的宽度加宽是为了配合加宽的反光焊带来使用，使主栅线的宽度和焊带宽度相匹配，缩短电流传输路径，提高组件输出功率。同时通过采用2条平行的次栅线组成主栅线，次栅中间留有空白区域，能同时降低遮光损失、减少银浆耗量。

上述技术方案中，所述主栅线由复数条断续的线段组成，且每个较长的线段上均存在1个节点，且节点位于线段的中部。由于节点是交错排列的，因此，在一些主栅线的端部，会出现一些较短的主栅线线段，例如只连接2~3个副栅线，这些主栅线线段可以不设置节点。

优选的，各条主栅线线段中，绝大多数的线段的长度相等。即对于各条主栅线而言，除了端部那些较短的主栅线线段之外，都是由长度相等的主栅线线段组成，构成一个个重复的小单元。

优选的，所述副栅线由复数条断续的线段组成。即副栅线可以进行分段设计；可以所有的副栅线都分段，也可以部分副栅线分段。

上述技术方案中，所述节点位于各主栅线上，且不与副栅线相交。

上述技术方案中，所述节点选自圆形、椭圆形、多边形和线形中的一种或几种。所述多边形可以是三角形、正方形、长方形或星形等。

上述技术方案中，所述受光面电极结构和背光面电极结构相同。该结构适用于双面电池或者HIT电池。

上述技术方案中，所述受光面电极结构和背光面电极结构的制备方法选自电镀、喷墨打印、丝网印刷、物理气相沉积、激光转换印刷中的一种或几种。

本实用新型的工作机理如下：本实用新型相邻主栅线的节点采用交错排列的结构，可以使得电流收集的路径更短，电阻损失降低，从而便于电流收集，提高了电池效率，同时配合采用较少数量的节点，实现了减少银浆消耗、获得更高电池效率以及保持焊接可靠性的多重目的；此外，将主栅线设计成由多条断续的线段组成，可以进一步减少银浆消耗。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、本实用新型开发了一种新的太阳能电池，其受光面电极结构通过将相邻主栅线的节点设计成交错排列的结构，大大方便了电流的收集，提高了电池效率，同时配合采用较少数量的节点，实现了减少银浆消耗和获得更高电池效率的双重目的，解决了本领域急需解决却始终无法解决的难题；

2、与现有的3~4条主栅线的电池结构相比，多主栅电池因为主栅宽度变细会带来焊接难的问题，而本实用新型对节点的数量和排列均做了优化，在保证功率损失和可靠性的前提下，节省了银浆耗量；

3、本实用新型将主栅线设计成由多条断续的线段组成，进一步减少了银浆消耗。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中正面电极结构的局部示意图。

图2为本实用新型实施例二中正面电极结构的局部示意图。

图3为本实用新型实施例三中正面电极结构的局部示意图。

图4为本实用新型实施例四中正面电极结构的局部示意图。

图5为本实用新型对比例一中正面电极结构的局部示意图。

其中：1、主栅线；2、副栅线；3、节点；4、次栅线。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进一步描述。

实施例一：

参见图1所示，一种太阳能电池，包括受光面电极结构和背光面电极结构，所述受光面电极结构包括主栅线1和副栅线2，主栅线和副栅线相垂直；每条主栅线上具有复数个节点3，相邻主栅线上的节点交错排列，且不与副栅线相交；

所述主栅线的数量为8条，主栅线为连续的线段；且每条主栅线上具有10个正方形节点。所述主栅线为连续的线段。

实施例二：

参见图2所示，一种太阳能电池，包括受光面电极结构和背光面电极结构，其受光面电极结构包括主栅线1和副栅线2，主栅线和副栅线相垂直；每条主栅线上具有复数个节点3，相邻主栅线上的节点交错排列；所述主栅线的数量为8条；且每条主栅线上具有10个正方形节点；

所述节点均匀排布，且不与副栅线相交；

所述每条主栅线由2条平行的次栅线组成，次栅线之间设有节点。所述相邻次栅线之间设有连接栅线。本实施例中，相邻连接栅线之间的宽度与相邻副栅线之间的宽度相同，也可以认为，连接栅线就是副栅线；

所述主栅线的宽度为3mm，主栅线的总宽度占电池宽度的8%；次栅线的总宽度占电池宽度的2%。

实施例三：

参见图3所示，一种太阳能电池，包括受光面电极结构和背光面电极结构，其受光面电极结构包括主栅线1和副栅线2，主栅线和副栅线相垂直；每条主栅线上具有复数个节点3；相邻主栅线上的节点平行设置；

所述主栅线的数量为8条；且每条主栅线上具有10个正方形节点。所述主栅线由复数条断续的线段组成，且每个线段上均存在1个节点；

所述节点位于各主栅线线段的中部，且不与副栅线相交；

各条主栅线线段中，绝大多数的线段的长度相等；

所述副栅线由复数条断续的线段组成。

实施例四：

参见图4所示，一种太阳能电池，包括受光面电极结构和背光面电极结构，其受光面电极结构包括主栅线1和副栅线2，主栅线和副栅线相垂直；每条主栅线上具有复数个节点3，相邻主栅线上的节点交错排列；所述主栅线的数量为8条；且每条主栅线上具有10个正方形节点；

所述节点位于各主栅线线段的中部，且不与副栅线相交；

所述主栅线由复数条断续的线段组成，且每个较长的线段上均存在1个节点；

各条主栅线线段中，绝大多数的线段的长度相等；

所述副栅线由复数条断续的线段组成。

对比例一：

参见图5所示，一种太阳能电池，包括受光面电极结构和背光面电极结构，其受光面电极结构包括主栅线1和副栅线2，主栅线和副栅线相垂直；每条主栅线上具有复数个节点3，相邻主栅线上的节点平行设置；

所述主栅线的数量为8条；且每条主栅线上具有10个正方形节点。所述主栅线为连续的线段。所述节点均匀排布，且与副栅线相交。

然后，分别将实施例一与对比例一中的电池片在相同条件下做成太阳能电池，测试其电性能，结果如下：

	Uoc	Isc	FF	EFF
					实施例一	0.6322	8.8051	79.17	18.11%
对比例一	0.6322	8.8051	79.27	18.13%

由上表可见，实施例一的电池填充因子更有优势，可提高0.1%。此外，电池的光电转换效率也略有提升。

Claims (13)

1.一种太阳能电池，包括受光面电极结构和背光面电极结构，所述受光面电极结构包括主栅线和副栅线，主栅线和副栅线相垂直；每条主栅线上具有复数个节点，其特征在于：所述主栅线的数量大于4条；且每条主栅线上具有6~25个节点。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：每条主栅线上具有6~14个节点。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：相邻主栅线上的节点交错排列。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述主栅线为连续的线段。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述每条主栅线包括至少2条平行的次栅线，次栅线之间设有节点。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于：所述相邻次栅线之间设有连接栅线。

7.根据权利要求5或6所述的太阳能电池，其特征在于：所述主栅线的宽度为0.5~4mm，主栅线的总宽度占电池宽度的3~10%；次栅线的总宽度占电池宽度的0.7~3%。

8.根据权利要求1或3所述的太阳能电池，其特征在于：所述主栅线由复数条断续的线段组成，且每个较长的线段上均存在1个节点，且节点位于线段的中部。

9.根据权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于：各条主栅线线段中，绝大多数的线段的长度相等。

10.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述副栅线由复数条断续的线段组成。

11.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述节点位于各主栅线上，且不与副栅线相交。

12.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述节点选自圆形、椭圆形、多边形和线形中的一种或几种。

13.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述受光面电极结构和背光面电极结构相同。