CN205542831U - 一种太阳能电池片及具有该电池片的光伏电池模组 - Google Patents

Abstract

一种太阳能电池片及具有该电池片的光伏电池模组，所述太阳能电池片的正面设有若干条指栅线，且所述指栅线之间间隔设置；所述指栅线包括一导电丝，该导电丝的直径为0.01~0.1毫米；所述导电丝延长至所述太阳能电池片的两侧之外，所述导电丝位于所述太阳能电池片的两侧之外的部分形成连接部；一汇流栅线与所述连接部电连接。本实用新型在太阳能电池片的正面没有设置汇流栅线，而是在电池片之外设置汇流栅线，因此彻底地解决汇流栅线或扁焊带的遮挡宽度问题。

Description

一种太阳能电池片及具有该电池片的光伏电池模组

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能电池片及具有该电池片的光伏电池模组，属于光伏发电技术领域。

背景技术

常规晶体硅太阳能电池片上下表面分别制备有金属化电极，一方面是自身内部结构优化的需要，另一方面可以用于形成电池单元内外部的连接。对于受光面来讲，该金属化电极主要有指栅线和汇流栅线，指栅线用来收集光生载流子，汇流栅线用来汇集来自指栅线上的电流。汇流栅线的另一个最大作用是在太阳能电池单元封装成模组时作为焊接触点，用来焊接扁焊带，形成电池单元间和电池串间的串联。

从某种意义上来讲，目前的太阳能电池片的受光面电极结构是与目前的组件封装工艺-即用扁焊带串联的工艺-相一致的，也就是说，目前的封装工艺形式要求太阳能电池片在制造时受光的电极结构必须制造成指栅线/汇流栅线交叉连接的这种形式。

目前的太阳能电池片受光面电极结构和封装结构，对于太阳能电池产品来讲，最大的问题是受光面遮挡太大，一部分来自指栅线的遮挡，一部分来自汇流栅线或扁焊带的遮挡，这两部分总体导致电池转换效率的遮挡损失可达7%左右，指栅线和汇流栅线各占一半左右。

这种遮挡损失在常规的工艺下只能得到优化，比如指栅线的宽度虽然五年来已经从100微米以上降低到目前的50~60微米左右，指栅线的遮挡损失已经大幅优化了许多，但是，无论怎么优化，在这种工艺条件下是无法彻底消除的。

对于汇流栅线来讲，主要是从封装后的扁焊带遮挡宽度来讲，一直没有多大变化，为了解决光伏电池汇流和封装的问题，业内也出现了一些新的技术，比如多主栅技术，利用10~20根较细的铜丝代替扁焊带垂直地焊接在指栅线上，这种方式虽然可以降低一定的遮挡宽度，但是遮挡仍然比较大，也无法从根本上彻底解决问题。所以如何进一步或彻底地解决汇流栅线或扁焊带的遮挡宽度问题，是一个更加具有挑战性的技术进步。

近年，业内也出现了一种称为WEM（线增强型金属化）技术，主要思想是，利用导电浆料在常温和高温烧结后的粘结作用，将导电丝粘结在电池片表面，即可制备出指栅线，同时仍然采用主栅线的结构，这种技术能够有效地降低指栅线的宽度，随着技术的不断的进步和优化，延用WEM技术的情况下，也可以有效地解决汇流栅线的问题，但是需要同时配合电池封装工艺的大幅改变，本发明将提出一种新型的太阳能电池结构，同时解决汇流遮挡及其电池单元的封装问题。

发明内容

本实用新型提供一种太阳能电池片及具有该电池片的光伏电池模组。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种太阳能电池片，所述太阳能电池片的正面设有若干条指栅线，且所述指栅线之间间隔设置；所述指栅线包括一导电丝，该导电丝的直径为0.01~0.1毫米；所述导电丝延长至所述太阳能电池片的两侧之外，所述导电丝位于所述太阳能电池片的两侧之外的部分形成连接部；一汇流栅线与所述连接部电连接。

优选的技术方案为：所述导电丝直径为0.02~0.05毫米。

优选的技术方案为：所述导电丝为银丝、铜丝或带镀层的铜丝；所述镀层的材质为银、镍、钯或钨，且所述镀层的厚度为0.05~5微米。

优选的技术方案为：所述铜丝的电导率大于或等于国际退火铜标准值的90%。

优选的技术方案为：所述连接部的长度为0.5~20毫米。

优选的技术方案为：所述汇流栅线为导电丝，该导电丝的直径为0.02~0.05毫米。

优选的技术方案为：述太阳能电池片的背面设有金属箔片或者带有条状分支的金属箔片。

优选的技术方案为：所述金属箔片为银箔、铜箔或铝箔；所述金属箔片的厚度为0.01~0.1毫米。

为达到上述目的，本发明采用的第二种技术方案是：一种光伏电池模组，所述光伏模组中封装有上述技术方案所述的太阳能电池片。

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、本实用新型在太阳能电池片的正面没有设置汇流栅线，而是在电池片之外设置汇流栅线，因此彻底地解决汇流栅线或扁焊带的遮挡宽度问题。

2、本实用新型的指栅线和汇流栅线都可以用导电丝，因此可以大幅度地降低电阻率。

附图说明

附图1为太阳能电池片示意图。

附图2为汇流栅线与指栅线的连接部连接关系示意图。

附图3为太阳能电池片互连第一种实施方式示意图。

附图4为太阳能电池片互连第二种实施方式示意图。

以上附图中，1、太阳能电池片；2、指栅线；3、导电丝；4、汇流栅线；5、连接部；6、金属箔片。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例：一种太阳能电池片及具有该电池片的光伏电池模组

参见附图1~4所示，一种太阳能电池片，所述太阳能电池片1的正面设有若干条指栅线2，且所述指栅线2之间间隔设置；所述指栅线2包括一导电丝3，该导电丝3的直径为0.01~0.1毫米；指栅线2的制备方法可以采用公开号为CN102800712A，名称为《一种太阳能电池片正面电极结构及其制作方法》中公开的技术方案。具体结构为在太阳能电池片的正面采用导电浆料粘贴固定导电丝。

本发明必须要将所述导电丝延长至所述太阳能电池片的两侧之外，所述导电丝位于所述太阳能电池片的两侧之外的部分形成连接部5；一汇流栅线4与所述连接部5电连接，这样汇流栅线设置于太阳能电池片的范围之外。

优选的实施方式为：所述导电丝直径为0.02~0.05毫米。本实施例具体选择0.03毫米。

优选的实施方式为：所述导电丝为银丝、铜丝或带镀层的铜丝；所述镀层的材质为银、镍、钯或钨，且所述镀层的厚度为0.05~5微米。本实施例具体选择铜丝。

优选的实施方式为：所述铜丝的电导率大于或等于国际退火铜标准值的90%。

优选的实施方式为：所述连接部的长度为5毫米。

优选的实施方式为：所述汇流栅线为导电丝，该导电丝的直径为0.02~0.05毫米。本实施例具体选择0.03毫米。

优选的实施方式为：述太阳能电池片的背面设有金属箔片或者带有条状分支的金属箔片。本实施例具体选择整片的金属箔片6。

优选的实施方式为：所述金属箔片为银箔、铜箔或铝箔；所述金属箔片的厚度为0.01~0.1毫米。本实施例具体选择铜箔，厚度为0.03毫米。

一种光伏电池模组，将多个上述技术方案制得的太阳能电池片串联并封装后即得。

制备工艺，包括以下几个步骤：（1）无汇流栅线太阳能电池片制备；（2）互联单元制备；（3）无汇流栅线电池模组制备。

1、无汇流栅线的电池单元制备：本发明中所述的无汇流栅线的电池片，主要是利用WEM技术，在电池片正面制备指栅线，WEM技术已经是本行业内比较成熟的技术，这里不再做过多说明。本电池单元与常规电池的不同之处在于只有指栅线，没有汇流栅线。

在制备指栅线时，将一定长度的表面涂覆了导电浆料的导电丝行列粘附于电池片表面，经过一定高温下的固化或烧结，使得导电丝通过导电浆料的固化作用牢固地粘附于电池片表面；需要注意的是，在切除电池片两边多余长度的导电丝时，使导电丝伸出电池片边缘的长度控制在0.5~20mm。

在常规电池的制备工艺中，汇流栅线和扁焊带的设置，有一个重要的作用是为光伏模组提供一个低电阻的导电通道，在本发明中，由于导电丝比导电浆料的导电率高得多，所以使得我们可以利用低电阻率的导电丝来代替汇流栅线和扁焊带，电池从导电丝中直接导出电池片外至串联结构上。

所述的导电丝直径为0.01~0.1mm，优选地导电丝直径为0.02~0.05mm。

所述的导电丝为银丝、铜丝或带镀层的铜丝，镀层材料为银、镍、钯、钨等具有抗氧化性能或难氧化性能的金属，镀层厚度为0.05-5um，电导率不低于国际退火铜标准值的90%。

上述导电浆料可以为用于常规晶体硅的高温烧结型浆料，也可以为用于类似异质结电池的低温固化型浆料。相应地，前述文章中制备的无汇流栅线的电池片单元，可以为常规的高温烧结型晶体硅电池，包括各种形式的P型电池和N型电池；也可以为各种应用低温固化型浆料的薄膜电池、异质结电池、各种化合物电池等。

1、互联单元制备：这里所述的互联单元，用来替代常规电池中的扁焊带，其作用是用来连接相邻电池的正面两面，形成电池片间的串联。

本发明中的互连单元可以为如附图3和附图4中所示的不同结构结构。主要包括正面焊接部分和背面焊接部分，正面焊接部分包含两个位于电池片两边的用于焊接导电丝的分支，背面焊接部分根据制备方法的不同，可以是几个用于焊接背面电极的分支，也可以是一块可以连续覆盖电池单元背面或部分背面的金属箔片。

本互联单元主要使用金属箔片制备，可以为银箔、铜箔、铝箔等金属，要求导电性能好，扩氧化性强。箔片的厚度为0.01-0.1mm。如如附图3和附图4的结构可以用冲压的方式一次性制备，也可以组装的方式拼接制备。

为了方便后续串联时的焊接，可以在本互联单元的表面制备锡焊层，可以含铅，也可以不含铅，优选该锡焊层不含铅。

3、无汇流栅线的电池模组制备：利用上述制备的电池单元和互联单元，制备光伏组件，将一定数量（通常60片或72片）的电池片串联起来，形成具有一定功率的电池模组。制备工艺过程如下：

电池单元串焊：将电池单元的背面与互联模块的背面焊接区域焊接，同时将伸出电池片两边边缘的导电丝分别焊接在互联模块正面焊接区域的两个分支上，依次类推，使电池片串联成串。

封装材料铺设：按常规的组件封装材料铺设顺序依次铺设玻璃、EVA、上述电池串、EVA、背板，注意在电池串铺设完后要先将各电池串再分别串联起来。

层压：将上述铺设好的组件经过EL检测，无缺陷后放后层压机层压密封。

组框、测试：将上述层压好的组件，冷却之后，经EL检测无缺陷后装铝边框和接线盒，最后测试分选。

需要说明的是，上述电池单元与互联模块的焊接，可以先每片逐个焊接成串，再将电池串与其他封装材料一齐铺设到组件中，完成各电池串的进一步串联，这是常规的方式； 也可以将所有电池片和互联模块先全部铺设到玻璃和EVA之上，再完成所有焊接，这时，不需要再次搬运电池串，铺设完其余材料后，直接测试EL测试后进行层压，这种方式更利于提高生产速度。

至此，完成本发明技术中无汇流栅线光伏模组的制备，本发明制备的光伏模组成本低，发电功率高，同时制备过程更简便、快速。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种太阳能电池片，其特征在于：所述太阳能电池片的正面设有若干条指栅线，且所述指栅线之间间隔设置；所述指栅线包括一导电丝，该导电丝的直径为0.01~0.1毫米；所述导电丝延长至所述太阳能电池片的两侧之外，所述导电丝位于所述太阳能电池片的两侧之外的部分形成连接部；一汇流栅线与所述连接部电连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于：所述导电丝直径为0.02~0.05毫米。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于：所述导电丝为银丝、铜丝或带镀层的铜丝；所述镀层的材质为银、镍、钯或钨，且所述镀层的厚度为0.05~5微米。

4.根据权利要求3所述的太阳能电池片，其特征在于：所述铜丝的电导率大于或等于国际退火铜标准值的90%。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于：所述连接部的长度为0.5~20毫米。

6.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于：所述汇流栅线为导电丝，该导电丝的直径为0.02~0.05毫米。

7.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于：所述太阳能电池片的背面设有金属箔片或者带有条状分支的金属箔片。

8.根据权利要求7所述的太阳能电池片，其特征在于：所述金属箔片为银箔、铜箔或铝箔；所述金属箔片的厚度为0.01~0.1毫米。

9.一种光伏电池模组，其特征在于：所述光伏模组中封装有权利要求~1~8任一权利要求所述的太阳能电池片。