CN207868206U - 一种多主栅电池片 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多主栅电池片，包括正面电极、背电极和背电场(9)，正面电极包括多根副栅线和多根主栅线，所述的副栅线和主栅线垂直设置，每根主栅线由两个边缘焊点(2)以及在该两个边缘焊点(2)之间依次排列的多个小焊点(1)组成。与现有技术相比，本实用新型解决遮光面积以及栅线根数的平衡，同时兼顾组件焊接拉力，既做到效率提升，又能够降低银浆耗量，降低生产成本。

Description

一种多主栅电池片

技术领域

本实用新型属于太阳能电池技术领域，涉及一种多主栅电池片。

背景技术

随着人类社会的不断发展和进步，对能源的需求与日俱增。传统能源属于不可再生能源已经很难继续满足社会发展的需求，同时出于对环境的保护，全世界对新能源和可再生源的研究和利用日趋火热。其中太阳能发电技术具有将太阳光直接转化为电力、使用简单、环保无污染、能源利用率高等优势尤其受到普遍的重视。

目前市场上主流的晶体硅太阳能电池片主栅根数多以四根。为了提高太阳电池效率，降低成本，电池厂商从提高效率的角度将主栅根数从四根提升至五根。而且在2008年，Day4Engery technology使用Day4Electrode专利技术革新了传统电池工艺。2012年因经营不善将此技术出售给MeyerBurge，后者将此技术更名为SmartWire并继续开发，于2013年向市场发布。此项技术通过铜线与网印的细栅结合在一起，由于铜线的界面为圆形，制成组件后可以将有效遮光面积减少30％，同时减少电阻损失，组件总功率提高3％，同时由于主材料为铜线，电池的银材料用量减少80％。2012年Schmid也公布了自己的多主栅技术，设计理念与Day4Engergy的设计类似，但实现方式有所不同，显著不同在于Schmid技术对细栅的要求，在细栅与主栅交界处预留焊盘。在电池丝网印刷完成后，电池采用串焊机通过识别将铜线焊接完成进行层压。Schmid的多主栅技术最大程度上继承了现有网印电池和组件工艺。MultiBusbar技术可以有效降低电阻损失，将填充因子提高0.3％，效率提升0.6％，银浆耗量可以下降25％以上。成本得到进一步的降低。

多主栅电池作为提效以及降本的一种有效手段，但在实施过程中发现并不是主栅根数越多效率提升越明显，随着主栅根数的增加，遮光面积持续下降，而主栅根数达到一定程度后，Rs下降幅度放缓，功率提升放缓。同时对于组件而言，封装损失也加大，焊接可行性也下降。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种多主栅电池片。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种多主栅电池片，包括正面电极、背电极和背电场，所述的正面电极包括多根副栅线和多根主栅线，所述的副栅线和主栅线垂直设置，其特征在于，每根主栅线由两个边缘焊点以及在该两个边缘焊点之间依次排列的多个小焊点组成。

优选地，所述的主栅线设有12～22根，各主栅线相互平行，每根主栅线由两个边缘焊点以及在该两个边缘焊点之间依次排列的8～30个小焊点组成。

优选地，所述的小焊点为长方形焊点，长度在0.3～1.5mm内，宽度在0.5～1.5mm内。

优选地，所述的边缘焊点为长度大于小焊点的长方形焊点，边缘焊点的长度为1.5～3.5mm，宽度为0.5～15mm。

优选地，所述的副栅线的宽度为30～200μm，高度为3～35μm。

优选地，所述的副栅线的根数为60～200根，各副栅线互相平行。

优选地，相邻两根副栅线中的一根为连续副栅线，呈连续直线结构；另一根为间断副栅线，呈规律性断开式分布的虚线结构；间断副栅线的断开处产生两个断开端，其中一个断开端通过一根副主栅与相邻于该间断副栅线的一根连续副栅线衔接，另一个断开端通过另一根副主栅以错位方式与相邻于该间断副栅线的另一根连续副栅线衔接。

优选地，所述的间断副栅线在相邻两根主栅线之间设有一处断开。

优选地，间断副栅线的断开处产生的两个断开端之间的距离为0.8～5mm。

优选地：

所述的背电极设有多根，并且背电极的根数与主栅线的根数相匹配；

每根背电极由3～8段重复单元依次排列形成，每段重复单元长度为8～20mm，宽度为0.5～3mm；

背电场与背电极的每段重复单元的两端存在预留空间，预留空间的长度为0.5～4mm。

与现有技术相比，本实用新型通过改变主栅线的根数由现有技术的4～5根改变成12～22根以及改变单根主栅线的图形由单根或分段模式改变成8～30个小焊点。随着主栅线的增加以及焊点的增加，不但可以减少电流在细栅线中经过的距离，还可以减少每条主栅自身承载的电流。多主栅结构在多晶黑硅电池上增加了电流的搜集能力，配合60-200根副栅线后可有效降低电池串阻，提升填充因子。同时在副栅线采用断栅的设计，断栅设计有效的降低遮光面积，以及防断栅设计(将断开处产生的两个断开端通过副主栅以错位方式与相邻的两个连续副栅线连接)，提升对光的吸收同时降低了断栅导致的电流损失，从而进一步提升电池的光电转换效率。针对于背电极以及背电场设计中，背电场非100％覆盖背电极，背电场预留出一部分非印刷区域(预留空间)，预留空间长度离背电极0.5mm～4mm不等，便于减少组件焊接过程中硅与焊带之间的应力，提高成品率。

本实用新型可有效降低电流收集路径，优化了电流传到的路径，降低串联电阻的同时减少了由于微裂造成的损失。通过此图形效率可提升0.10％以上，银浆耗量降低25％以上，同时解决了组件焊接拉力的问题。

附图说明

图1为本实用新型正面电极的示意图；

图2为本实用新型正面电极的局部示意图；

图3为本实用新型背电极和背电场的示意图。

图中，1为小焊点，2为边缘焊点，3为Mark点，4为连续副栅线，5为间断副栅线，6为断开处，7为副主栅，8为重复单元，9为背电场。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例1

一种多主栅电池片，如图1～3所示，包括正面电极、背电极和背电场9，正面电极包括多根副栅线和多根主栅线，副栅线和主栅线垂直设置，每根主栅线由两个边缘焊点2以及在该两个边缘焊点2之间依次排列的多个小焊点1组成。一般地，主栅线12～22根可调，各主栅线相互平行，小焊点个数8～30个可调，本实施例中，正面电极具有16根(图1中纵向线条)，每根主栅线的小焊点1的个数为16个。

多主栅对于焊接对位的精度要求较高，对位不好会导致焊接不良，因此，正面电极还设有Mark点，作为多主栅对位的重要手段之一，便于组件焊接对位，Mark点配合设备可有效解决对位的问题。

边缘焊点2和小焊点1可以为长方形、圆形、正方形、菱形、六角形或其他形状，本实施例中，小焊点1为长方形焊点，长度在0.3～1.5mm内可调，宽度在0.5～1.5mm内可调，可有效解决图形内焊点拉力以及遮光面积的平衡，同时在硅片隐裂和微裂部分优化了电流传导的路径，由于微裂造成的损失被大大减小。边缘焊点2为长度大于小焊点1的长方形焊点，增加其焊接拉力，起到片与片焊接过程中脱焊的问题。边缘焊点2的长度为1.5～3.5mm，宽度为0.5～15mm。随着主栅数目的增加，电池副栅线宽度越窄，遮光面积越小对于效率提升越明显，综合遮光面积以及栅线电阻考虑，同时节省银浆用量，副栅线的根数为60～200根，各副栅线互相平行，副栅线的宽度为30～200μm可调，高度为3～35μm可调。

本实用新型采用了断栅设计、副主栅设计，相邻两根副栅线中的一根为连续副栅线4，呈连续直线结构；另一根为间断副栅线5，呈规律性断开式分布的虚线结构；间断副栅线5的断开处6产生两个断开端，其中一个断开端通过一根副主栅7与相邻于该间断副栅线5的一根连续副栅线4衔接，另一个断开端通过另一根副主栅7以错位方式与相邻于该间断副栅线5的另一根连续副栅线4衔接。本实施例中间断副栅线在相邻两根主栅线之间设有一处断开，间断副栅线5的断开处6产生的两个断开端之间的距离为0.8～5mm。如图2所示，该图为图1右上角部分的局部示意图，图中展示了断栅设计、副主栅设计，断栅设计进一步降低遮光面积，副主栅设计可进一步降低电流的收集路径，从而降低串联电阻，同时可以有效解决由于印刷不良导致的断栅引起的损耗。

本实施例的背电极设有多根，背电极的根数随着正面主栅线的根数做相应调整，与主栅线的根数相匹配，本实施例中背电极为16根；每根背电极由3～8段重复单元8依次排列形成，每段重复单元8长度为8～20mm，宽度为0.5～3mm；背电场9与背电极的每段重复单元8的两端存在预留空间，预留空间的长度为0.5～4mm。如图3所示，可有效解决背电场与背电极的高低落差导致的局部虚焊情况，同时可有效解决背电极焊接拉力问题。

本实用新型可有效降低电流收集路径，优化了电流传到的路径，降低串联电阻的同时减少了由于微裂造成的损失。通过此图形效率可提升0.10％以上，银浆耗量降低25％以上，同时解决了组件焊接拉力的问题。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多主栅电池片，包括正面电极、背电极和背电场(9)，所述的正面电极包括多根副栅线和多根主栅线，所述的副栅线和主栅线垂直设置，其特征在于，每根主栅线由两个边缘焊点(2)以及在该两个边缘焊点(2)之间依次排列的多个小焊点(1)组成；

相邻两根副栅线中的一根为连续副栅线(4)，呈连续直线结构；另一根为间断副栅线(5)，呈规律性断开式分布的虚线结构；间断副栅线(5)的断开处(6)产生两个断开端，其中一个断开端通过一根副主栅(7)与相邻于该间断副栅线(5)的一根连续副栅线(4)衔接，另一个断开端通过另一根副主栅(7)以错位方式与相邻于该间断副栅线(5)的另一根连续副栅线(4)衔接。

2.根据权利要求1所述的一种多主栅电池片，其特征在于，所述的主栅线设有12～22根，各主栅线相互平行，每根主栅线由两个边缘焊点(2)以及在该两个边缘焊点(2)之间依次排列的8～30个小焊点(1)组成。

3.根据权利要求2所述的一种多主栅电池片，其特征在于，所述的小焊点(1)为长方形焊点，长度在0.3～1.5mm内，宽度在0.5～1.5mm内。

4.根据权利要求3所述的一种多主栅电池片，其特征在于，所述的边缘焊点(2)为长度大于小焊点(1)的长方形焊点，边缘焊点(2)的长度为1.5～3.5mm，宽度为0.5～15mm。

5.根据权利要求1所述的一种多主栅电池片，其特征在于，所述的副栅线的宽度为30～200μm，高度为3～35μm。

6.根据权利要求1所述的一种多主栅电池片，其特征在于，所述的副栅线的根数为60～200根，各副栅线互相平行。

7.根据权利要求1所述的一种多主栅电池片，其特征在于，所述的间断副栅线在相邻两根主栅线之间设有一处断开。

8.根据权利要求1所述的一种多主栅电池片，其特征在于，间断副栅线(5)的断开处(6)产生的两个断开端之间的距离为0.8～5mm。

9.根据权利要求1所述的一种多主栅电池片，其特征在于：

所述的背电极设有多根，并且背电极的根数与主栅线的根数相匹配；

每根背电极由3～8段重复单元(8)依次排列形成，每段重复单元(8)长度为8～20mm，宽度为0.5～3mm；

背电场(9)与背电极的每段重复单元(8)的两端存在预留空间，预留空间的长度为0.5～4mm。