CN204760394U - 太阳能电池正电极及太阳能电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种太阳能电池正电极及太阳能电池。太阳能电池正电极包括至少两条主栅线以及与主栅线相垂直的细栅线，主栅线包括首端、尾端、以及位于首端与尾端之间的主体部分，主体部分包括交替连接的镂空段与实心段，每条主栅线的主体部分的镂空段与相邻主栅线的主体部分的实心段相对，每条主栅线的主体部分的实心段与相邻主栅线的主体部分的镂空段相对。本申请的太阳能电池正电极的细栅线垂直穿过主栅线的主体部分时，交替穿过实心段与镂空段，有利于电流的均匀传输，有效防止出现部分细栅线只穿过镂空段导致可传输的电流减小的现象，从而避免了太阳能电池性能下降，有利于应用。此外，还提供使用上述太阳能电池正电极的一种太阳能电池。

Description

太阳能电池正电极及太阳能电池
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种太阳能电池正电极及太阳能电池。
背景技术
太阳能作为一种新兴能源，与传统的化石燃料相比，具有取之不尽用之不竭、清洁环保等各方面的优势。目前主要的一种太阳能利用方式是通过太阳能电池组件将接收的光能转化为电能输出，其可以是由若干太阳能电池(或称光伏电池)串联后进行封装并按方阵排列形成的大面积电池组件。其中，太阳能电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，这就是“光生伏特效应”，在光生伏特效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，从而将光能转换成电能。
为了收集并引出太阳能电池转换的电流就需要在电池表面连接电极，然后与外部电路连接，从而输送出电流。位于太阳能电池正面的电极一般被称为太阳能电池正电极。太阳能电池正电极由主栅线和垂直于主栅线的细栅线组成，细栅线用来收集电流传输给主栅线，然后将焊带焊接在主栅线上将电流引出。由于主栅线和细栅线覆盖在太阳能电池片的正表面，主栅线的宽度大于细栅线的宽度，且二者占据一定的面积，然而，这样容易使得遮光损耗较大，降低了太阳能电池片的转换效率。为此，可以将主栅线设计成具有镂空的结构，镂空部分为可受光部分，在保证电流的传输的前提下，减少了遮光损耗，适当地提高了太阳能电池片的转换效率。
传统的太阳能电池正电极只有一种规格的具有镂空结构的主栅线，且将其并排分布，然而，这种太阳能电池正电极的结构往往会导致太阳能电池性能下降，不利于应用。
实用新型内容
基于此，有必要针对传统的太阳能电池正电极结构导致太阳能电池性能下降问题，提供一种避免太阳能电池性能下降的太阳能电池正电极。
一种太阳能电池正电极，包括至少两条主栅线以及与所述主栅线相垂直的细栅线，所述主栅线包括首端、尾端、以及位于所述首端与所述尾端之间的主体部分，所述主体部分包括交替连接的镂空段与实心段，每条所述主栅线的主体部分的镂空段与相邻所述主栅线的主体部分的实心段相对，每条所述主栅线的主体部分的实心段与相邻所述主栅线的主体部分的镂空段相对。
与传统的太阳能电池正电极相比，本申请的太阳能电池正电极的细栅线垂直穿过主栅线的主体部分时，交替穿过实心段与镂空段，有利于电流的均匀传输，有效防止出现部分细栅线只穿过镂空段导致可传输的电流减小的现象，从而避免了太阳能电池性能下降，有利于应用。
在其中一个实施例中，所述首端与所述尾端均包括交替连接的镂空段与实心段，每条所述主栅线的首端的镂空段与相邻所述主栅线的首端的镂空段相对，每条所述主栅线的尾端的镂空段与相邻所述主栅线的尾端的镂空段相对，且每条所述主栅线的首端与尾端为对称设置。
在其中一个实施例中，每条所述主栅线的所述首端与所述尾端均包括一段实心段以及一段与所述实心段相连的镂空段，且所述镂空段的宽度沿远离所述实心段的方向逐渐减小。
在其中一个实施例中，所述首尾两端的镂空段内部镂空的截面为等腰梯形，且所述等腰梯形的短边与所述实心段相对。
在其中一个实施例中，所述主栅线的条数为4～6，所述细栅线的条数为80～130xx。
在其中一个实施例中，所述主栅线的宽度为0.8mm～1.2mm，相邻两条所述主栅线之间的距离为26mm～39mm。
在其中一个实施例中，所述细栅线的宽度为0.02mm～0.06mm，相邻两条所述细栅线之间的距离为1mm～2mm。
在其中一个实施例中，所述镂空段内部镂空的截面选自圆形、正方形、长方形、梯形、直线形、椭圆形和三角形中的至少一种。
在其中一个实施例中，每条所述主栅线的镂空段的长度为5mm～15mm，每条所述主栅线的实心段的长度为5mm～15mm，每条所述主栅线的镂空段的镂空面积与所述主栅线的总面积的比例为1：5.2～1：1.4。
此外，还提供一种太阳能电池，包括上述的太阳能电池正电极。由于上述太阳能电池正电极的细栅线垂直穿过主栅线的主体部分时，交替穿过实心段与镂空段，因此，有利于电流的均匀传输，有效防止出现部分细栅线只穿过镂空段导致可传输的电流减小的现象，从而避免了太阳能电池性能下降，有利于应用。
附图说明
图1(a)为实施例1的主栅线的示意图；
图1(b)为实施例1的主栅线的局部放大图；
图1(c)为实施例1的细栅线的示意图；
图1(d)为实施例1的正电极的示意图；
图2(a)为实施例2的主栅线的示意图；
图2(b)为实施例2的细栅线的示意图；
图2(c)为实施例2的正电极的示意图；
图3(a)为实施例3的主栅线的示意图；
图3(b)为实施例3的细栅线的示意图；
图3(c)为实施例3的正电极的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
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“及/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。
传统的太阳能电池正电极只有一种规格的具有镂空结构的主栅线，且将其并排分布，当细栅线垂直穿过主栅线时，部分细栅线只穿过镂空段，容易导致可传输的电流减小的现象，从而影响了太阳能电池性能。为此，本申请提出一种太阳能电池正电极，能够避免太阳能电池性能下降。
本申请的太阳能电池正电极包括至少两条主栅线以及与主栅线相垂直的细栅线。主栅线包括首端、尾端、以及位于首端与尾端之间的主体部分。主体部分包括交替连接的镂空段与实心段。每条主栅线的主体部分的镂空段与相邻主栅线的主体部分的实心段相对，每条主栅线的主体部分的实心段与相邻主栅线的主体部分的镂空段相对。
与传统的太阳能电池正电极相比，本申请的太阳能电池正电极的细栅线垂直穿过主栅线的主体部分时，交替穿过实心段与镂空段，有利于电流的均匀传输，有效防止出现部分细栅线只穿过镂空段导致可传输的电流减小的现象，从而避免了太阳能电池性能下降，有利于应用。
此外，在主栅线上设置镂空段，能够节省导电浆料，降低太阳能电池片的制造成本，从而降低了整个太阳能电池组件的成本。同时，由于镂空段没有涂覆导电浆料，还能够增加太阳能电池片的受光面积，使太阳能电池片的效率与常规电池有较大提升，太阳能电池片串联电阻、组件电阻均明显降低，提高了太阳能电池组件光电转换效率，大大提升了太阳能电池组件的功率，使得太阳能电池组件整体效率提升。
本申请的太阳能电池正电极能够有效地降低断栅的产生，能更好的收集电流，提高电池片效率。
下面结合实施例及附图对本申请作进一步详细的说明：
实施例1
请参见图1(a)～图1(d)，实施例1的太阳能电池正电极100包括2条第一主栅线110、2条第二主栅线120以及101条细栅线103，且细栅线103分别垂直于第一主栅线110与第二主栅线120。第一主栅线110与第二主栅线120交替排列、互相平行，且第一主栅线110与第二主栅线120之间的距离均为39mm。
其中，第一主栅线110包括第一首端111、第一尾端112、以及位于第一首端111与第一尾端112之间的第一主体部分113。其中，第一首端111包括一段第一镂空段1111与一段第一实心段1112，第一尾端112包括一段第二镂空段1121与一段第二实心段1122。且第一首端111与第一尾端112呈对称设置。因此，第一镂空段1111与第二镂空段1121形状及尺寸均相同，第一实心段1112与第二实心段1122也相同。具体的，以第一镂空段1111及第一实心段1112为例，第一实心段1112的宽度为1.1mm，第一镂空段1111的宽度沿远离第一实心段1112的方向逐渐减小，具体由1.1mm逐渐减小到0.9mm。同时，如图1(c)所示，第一镂空段1111内部镂空的截面为等腰梯形，且等腰梯形的短边与第一实心段1112相对。等腰梯形的短边长为0.5mm，长边长为0.7mm。在此设置等腰梯形镂空的目的是使焊锡液更好的导流，有利于组件电池的焊接。
第一主体部分113包括交替连接的第三镂空段1131与第三实心段1132。第三镂空段1131与第三实心段1132的长度均为9.86mm，第三镂空段1131的内部镂空的截面呈长方形，整体呈细边框的形式，这样能够最大限度地节省导电浆料，同时能够最大限度地增加受光面积。
类似的，第二主栅线120包括第二首端121、第二尾端122、以及位于第二首端121与第二尾端122之间的第二主体部分123。其中，第二首端121与第一主栅线110的第一首端111形状结构相同。且第二首端121与第二尾端122为对称设置。具体的，第二首端121包括第四镂空段1211和第四实心段1212，分别与第一镂空段1111、第一实心段1112相对应。同样的，第二尾端122与第一主栅线110的第一尾端112形状结构相同。第二尾端122包括第五镂空段1221和第五实心段1222，分别与第二镂空段1121、第二实心段1122相对应。
第二主体部分123也包括交替连接的第六镂空段1231与第六实心段1232。第六镂空段1231与第六实心段1232的长度均为9.86mm。然而，第二主体部分123的第六镂空段1231与第一主体部分113的第三实心段1132相对，第二主体部分123的第六实心段1232与第一主体部分113的第三镂空段1131相对，构成了反对称结构。此外需要说明的是，在第一主栅线110中，第一主体部分113的两端均为第三镂空段1131，分别与第一首端111的第一实心段1112、第一尾端112的第二实心段1122相连。然而，在第二主栅线120中，第二主体部分123的两端均为第六实心段1232，分别与第二首端121的第四实心段1212、第二尾端122的第五实心段1222相连。当然，并不限于上述连接方式，可根据具体情况而异。
太阳能电池正电极100的每条主栅线与每条细栅线的长度均为154mm。细栅线103的宽度为0.04mm，多条细栅线103均匀分布，且相邻两条细栅线103之间的距离为1.5mm。位于两端的主栅线与太阳能电池正电极100的边缘距离为18.5mm。同时，太阳能电池正电极100具有4个倒角，倒角相互垂直的两个边长均为1mm，方便应用。
实施例1的太阳能电池正电极100的细栅线垂直交替穿过第一主栅线110和第二主栅线120的主体部分时，细栅线能够交替穿过实心段与相邻主栅线的镂空段，有利于电流的均匀传输，有效防止出现部分细栅线只穿过镂空段导致可传输的电流减小的现象，从而避免了太阳能电池性能下降，有利于应用。
实施例2
请参见图2(a)～图2(c)，本实施例与实施例1的区别在于，太阳能电池正电极200包括5条相互平行的主栅线以及多条与主栅线相垂直的细栅线，相当于在实施例1的太阳能电池正电极100的4条主栅线的最右侧添加了一条主栅线，构成反对称结构。每条主栅线的宽度为1.0mm，相邻两条主栅线之间的距离均为31.2mm。
实施例2的太阳能电池正电极200的细栅线垂直穿过主栅线的主体部分时，细栅线能够交替穿过实心段与相邻主栅线的镂空段，有利于电流的均匀传输，有效防止出现部分细栅线只穿过镂空段导致可传输的电流减小的现象，从而避免了太阳能电池性能下降，有利于应用。
实施例3
请参见图3(a)～图3(c)，本实施例与实施例1的区别在于，太阳能电池正电极300包括6条相互平行的主栅线以及多条与主栅线相垂直的细栅线，相当于在实施例1的太阳能电池正电极100的4条主栅线的最右侧添加了2条主栅线，构成反对称结构。每条主栅线的宽度为0.9mm，相邻两条主栅线之间的距离均为26mm。
实施例3的太阳能电池正电极300的细栅线垂直穿过主栅线的主体部分时，细栅线能够交替穿过实心段与相邻主栅线的镂空段，有利于电流的均匀传输，有效防止出现部分细栅线只穿过镂空段导致可传输的电流减小的现象，从而避免了太阳能电池性能下降，有利于应用。
需要说明的，太阳能电池正电极的结构不限于上述实施例，将导电浆料按照不同的模板印刷在太阳能电池表面能够得到不同结构的太阳能电池正电极。可以采用悬浮式镂空双次印刷太阳能电池正电极技术来得到本申请的太阳能电池正电极。具体的，在硅片表面用电极浆料第一次印刷若干细栅线，之后用不同电极浆料在细栅线上第二次印刷多条相互平行的正面主栅线。第一次印刷细栅线所用的电极浆料可为含玻璃体的可烧穿浆料，第二次印刷主栅线实心部分电极的浆料可为不含玻璃体的高导电率银浆。制作方法如下：
1、按照本实用新型的太阳能电池正电极结构做两块网版。
2、使用印刷设备，将金属浆料按照丝网版上的图形先后印刷在太阳能电池表面。
3、使用烧结设备将金属浆料烧结成为金属电极并和太阳能电池形成欧姆接触。
4、测试太阳能电池片。
5、做成太阳能电池组件，进行组件测试。
通过上述双次印刷的悬浮式立体交叉镂空技术可降低电池片表面复合速率，提升导电性，提高了光电转换效率。同时两次印刷采用不同的电极浆料，能较大程度的节省银浆用量，节约导电浆料成本近20％，经检查无断栅影响，大大的节省了生产成本。
主栅线的条数以及细栅线的条数均不以上述实施例为限，还可以根据需要选择其他任意数值，例如，细栅线的条数可以为80～130。
主栅线的宽度和相邻两条主栅线之间的距离均不以上述实施例为限，主栅线的宽度还可以为0.8mm～1.2mm之间的任意数值，相邻两条主栅线之间的距离还可以为26mm～39mm之间的任意数值。
同样的，细栅线的宽度还可以为0.02mm～0.06mm之间的任意数值，相邻两条细栅线之间的距离还可以为1mm～2mm之间的任意数值。
此外，每条主栅线的镂空段的长度还可以为5mm～15mm之间的任意数值，每条主栅线的实心段的长度还可以为5mm～15mm之间的任意数值，优选为4.25mm～6mm。每条主栅线的镂空段的镂空面积与主栅线的总面积的比例为1：5.2～1：1.4，优选为1：1.7～1：1.4。
上述实施例中主体部分的镂空段内部镂空的截面均为长方形，但其不限于此，还可以选自圆形、正方形、梯形、直线形、椭圆形和三角形中的至少一种，在不同主栅线中，镂空段内部镂空的截面可以选自一种形状，也可以是几种形状的组合，同样的，在同一条主栅线中，镂空段内部镂空的截面也可以是一种或一种形状以上的组合，当为多种形状时，可以是任意形状的任意排列组合。
此外，本申请还提出一种太阳能电池，包括上述的太阳能电池正电极。由于上述太阳能电池正电极的细栅线垂直穿过主栅线的主体部分时，交替穿过实心段与镂空段，因此，有利于电流的均匀传输，有效防止出现部分细栅线只穿过镂空段导致可传输的电流减小的现象，从而避免了太阳能电池性能下降，有利于应用。
以上所述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。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种太阳能电池正电极，包括至少两条主栅线以及与所述主栅线相垂直的细栅线，其特征在于，所述主栅线包括首端、尾端、以及位于所述首端与所述尾端之间的主体部分，所述主体部分包括交替连接的镂空段与实心段，每条所述主栅线的主体部分的镂空段与相邻所述主栅线的主体部分的实心段相对，每条所述主栅线的主体部分的实心段与相邻所述主栅线的主体部分的镂空段相对。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池正电极，其特征在于，所述首端与所述尾端均包括交替连接的镂空段与实心段，每条所述主栅线的首端的镂空段与相邻所述主栅线的首端的镂空段相对，每条所述主栅线的尾端的镂空段与相邻所述主栅线的尾端的镂空段相对，且每条所述主栅线的首端与尾端为对称设置。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池正电极，其特征在于，每条所述主栅线的所述首端与所述尾端均包括一段实心段以及一段与所述实心段相连的镂空段，且所述镂空段的宽度沿远离所述实心段的方向逐渐减小。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池正电极，其特征在于，所述首尾两端的镂空段内部镂空的截面为等腰梯形，且所述等腰梯形的短边与所述实心段相对。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池正电极，其特征在于，所述主栅线的条数为4～6，所述细栅线的条数为80～130。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池正电极，其特征在于，所述主栅线的宽度为0.8mm～1.2mm，相邻两条所述主栅线之间的距离为26mm～39mm。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池正电极，其特征在于，所述细栅线的宽度为0.02mm～0.06mm，相邻两条所述细栅线之间的距离为1mm～2mm。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池正电极，其特征在于，所述镂空段内部镂空的截面选自圆形、正方形、长方形、梯形、直线形、椭圆形和三角形中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池正电极，其特征在于，每条所述主栅线的镂空段的长度为5mm～15mm，每条所述主栅线的实心段的长度为5mm～15mm，每条所述主栅线的镂空段的镂空面积与所述主栅线的总面积的比例为1：5.2～1：1.4。
10.一种太阳能电池，其特征在于，包括如权利要求1～9中任一项所述的太阳能电池正电极。
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