CN208637431U - 一种太阳能电池背电极结构、太阳能电池及光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及太阳能光伏技术领域，具体涉及一种太阳能电池背电极结构、太阳能电池及光伏组件，背电极结构，包括主背电极，主背电极的两侧分别垂直连接有若干连接线，所述连接线用于将主背电极与太阳能电池的铝背场进行电连接，所述的主背电极用于设置在太阳能电池的背电极区域处并汇集铝背场的电流。本实用新型能够大幅降低主背电极宽度，从而减少背银的用量，同时通过连接线能够保证主背电极与背铝接触良好，而且也能够加大铝背场的印刷面积，该背电极结构能够与不同宽度规格焊带均能够进行匹配，并且对组件的焊接精度要求较低。

Description

一种太阳能电池背电极结构、太阳能电池及光伏组件

技术领域

本实用新型涉及太阳能光伏技术领域，具体涉及一种太阳能电池背电极结构、太阳能电池及光伏组件。

背景技术

晶硅太阳能电池片制作工艺主要分为制绒、扩散、选择性发射极、钝化、丝网印刷等步骤。丝网印刷工艺主要目的是在硅片正反表面印刷上金属电极。电池片制作完成后，在电池片的正反表面电极处焊接互联条，将各个电池片串并联，然后经层压、装框后完成组件制备。

目前，晶硅太阳能电池背面印刷主要采用两种浆料，即背面银浆和铝浆。银浆用于印刷背面银电极(简称背电极)，起到收集电流和方便焊接的作用；铝浆则用于覆盖其他区域(简称“铝背场”或“背铝”)，能够有效降低电池背表面复合速率，形成背表面钝化结构。铝背场的覆盖面积越大，电池片效率越高，另外，银浆单价较铝浆高50倍左右，增加铝背场面积，减少背面银浆面积，可以降低电池片生产能本，使电池片继续保持竞争力。

目前的太阳能电池背面银电极(简称背电极)与背铝采用覆盖式直接接触(如图1、图2和图3所示)，背电极缩窄能够显著降低背面银浆的耗量，但缩窄后需要考虑与组件焊带的匹配性。但目前存在以下主要的一些问题：①铝背场高度较背电极高20μm，存在明显的高度差(如图1所示)，当背电极缩窄后，为保证与铝背场接触，铝背场也需同步缩窄，若继续使用较宽的焊带，则会因背电极与铝背场高度差而影响组件的焊接效果(图2所示)；而使用窄焊带，会导致焊带的传导电阻增加，增加组件功率损耗。②背电极缩窄后对组件焊接机的焊接偏移要求较高。

发明内容

为解决现有背电极缩窄技术存在的缺陷和不足，本实用新型提供一种太阳能电池背电极结构。

一种太阳能电池背电极结构，包括主背电极，所述主背电极的两侧分别垂直连接有若干连接线；在使用时，所述连接线的端部与太阳能电池的铝背场电连接，所述的主背电极设置在太阳能电池的背电极区域处，用于汇集铝背场的电流。

还包括副背电极，所述主背电极的两侧均设有所述副背电极，所述副背电极与所述主背电极平行，处于所述主背电极同一侧的所述副背电极与所有的连接线连接；所述副背电极与铝背场接触。

所述副背电极的宽度范围为0.05mm-0.5mm，长度范围为1mm-80mm。

所述主背电极的宽度范围为0.1mm-1.2mm，长度范围为1mm-80mm。

所述连接线的宽度范围为0.05mm-0.5mm。

本实用新型还提供了一种太阳能电池。

一种太阳能电池，所述太阳能电池的背电极采用上述的背电极结构，所述主背电极设置于太阳能电池的背电极区域处，所述的连接线的端部延伸至铝背场处并与铝背场连接。

所述背电极结构还包括副背电极，所述主背电极的两侧均设有所述副背电极，所述副背电极与所述主背电极平行，处于所述主背电极同一侧的所述副背电极与所有的连接线连接；所述主背电极与铝背场连接。

所述太阳能电池设置若干条相互平行的背电极；

每条背电极的结构均采用所述的背电极结构；

或者每条背电极采用分段式结构，每条背电极分为2-12段，每条背电极每一段的结构采用所述的背电极结构。

所述太阳能电池为晶体硅太阳能电池。

本实用新型还提供了一种光伏组件。

一种光伏组件，所述光伏组件的电池采用上述太阳能电池，所述太阳能电池的主背电极与光伏组件的焊带连接。

所述太阳能电池背电极区域的宽度比所述焊带的宽度大0.5mm-3.0mm。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型的太阳能电池背电极结构通过在主背电极的两侧分别垂直连接若干连接线，该连接线用于将主背电极与太阳能电池的铝背场进行电连接；由于通过连接线能够保证主背电极与铝背场的电连接，因此能够将主背电极的宽度做到尽可能小，以减小背电极银浆的消耗量；同时由于主背电极通过连接线与铝背场电连接，因此在保证导电的情况下，不必通过缩窄铝背场来保证主背电极与铝背场的接触；避免了使用较窄的焊带而导致焊带的传导电阻增加，增加组件功率损耗；同时也避免了因使用较宽焊带而影响组件的焊接效果；由于铝背场不必缩窄，因此也避免了因主背电极缩窄后对光伏组件焊接机的焊接偏移要求较高的问题。综上所述，通过本实用新型的背电极结构能够大幅降低主背电极宽度，从而减少背银的用量，同时通过连接线能够保证主背电极与背铝接触良好，而且也能够加大铝背场的印刷面积，该背电极结构能够与不同宽度规格焊带均能够进行匹配，并且对组件的焊接精度要求较低。

由上述本实用新型的太阳能电池背电极结构的有益效果可知，具有本实用新型背电极结构的太阳能电池能够降低银浆的用量，因此降低了成本；并且背电极连接可靠，具有性能良好稳定性。

由上述本实用新型的太阳能电池背电极结构以及太阳能电池的有益效果可知，本实用新型的组件具有成本低的特点；同时，降低了组件焊接焊带时的焊接精度，对设备的要求较低，能够提高生产效率、节约生产成本。

附图说明

图1是常规背电极焊接后的截面示意图；

图2是异常背电极焊接后的截面示意图；

图3是常规背电极与背场结构图；

图4是本实用新型一实施例的太阳能电池背电极结构的示意图；

图5是采用本实用新型背电极结构的太阳能电池背电极与背电场结构图；

图6是采用本实用新型太阳能电池的光伏组件焊接后背电极、背电场和焊带结构图；

图7是本实用新型光伏组件的背电极焊接后的截面示意图；

图8是本实用新型太阳能电池背面的结构示意图(背电极结构设为4段)；

图9为本实用新型又一实施例的太阳能电池背电极结构的示意图；

图10为本实用新型又一实施例的太阳能电池背电极结构的示意图。

图中，1-铝背场，2-焊带，3-背电极，4-铝背场与背电极重叠部分，4-主背电极，5-副背电极，6-连接线，7-镂空区域，8-背电极区域。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：

参照图4至图7以及图9和图10，本实用新型的太阳能电池背电极结构，包括主背电极4，主背电极4的两侧分别垂直连接有若干连接线6，如图5至图7所示，连接线6用于将主背电极4与太阳能电池的铝背场1进行电连接，主背电极4用于设置在太阳能电池的背电极区域8处并汇集铝背场1的电流，主背电极4还用于与光伏组件的焊带2进行焊接。

由本实用新型背电极的结构可知，由于通过连接线能够保证主背电极与铝背场的电连接，因此能够将主背电极的宽度做到尽可能小，以减小背电极银浆的消耗量；同时由于主背电极通过连接线与铝背场电连接，因此在保证导电的情况下，不必通过缩窄铝背场来保证主背电极与铝背场的接触；避免了使用较窄的焊带而导致焊带的传导电阻增加，增加组件功率损耗；同时也避免了因使用较宽焊带而影响组件的焊接效果；由于铝背场不必缩窄，因此也避免了因主背电极缩窄后对光伏组件焊接机的焊接偏移要求较高的问题。综上所述，通过本实用新型的背电极结构能够大幅降低主背电极宽度，从而减少背银的用量，同时通过连接线能够保证主背电极与背铝接触良好，而且也能够加大铝背场的印刷面积，该背电极结构能够与不同宽度规格焊带均能够进行匹配，并且对组件的焊接精度要求较低。

如图4、图9和图7所示，作为本实用新型优选的实施方案，本实用新型的背电极结构还包括副背电极5，副背电极5用于与铝背场1接触，主背电极4的两侧均设有副背电极5，副背电极5与主背电极4平行，处于主背电极4同一侧的副背电极5与所有的连接线6连接。

作为本实用新型优选的实施方案，副背电极5的宽度范围为0.05mm-0.5mm，长度范围为1mm-80mm，主背电极4单侧副电极根数可设计为1-10根。

作为本实用新型优选的实施方案，主背电极4的宽度范围为0.1mm-1.2mm，长度范围为1mm-80mm。

作为本实用新型优选的实施方案，连接线6的宽度范围为0.05mm-0.5mm。

如图4所示，为本实用新型背电极结构的一实施方式，在该实施方式中，处于主背电极4同一侧所有连接线6的端部与副背电极5连接。

如图9所示，为本实用新型背电极结构的又一实施方式，该实施方式是在图4所示的实施方式的基础上，将连接线6的端部加长1mm-10mm，使处于主背电极4同一侧所有连接线6的端部穿过副背电极5，通过该结构可进一步增加背电极与铝背场的接触面积，降低与背场的接触电阻。

如图10所示，为本实用新型背电极结构的又一实施方式，该实施方式是在图9所示的实施方式的基础上，去除副背电极5，同样，由于相对于图4所示的实施方式，连接线6的端部加长了1mm-10mm，因此也可以实现增加背电极与背场的接触面积，降低与背场的接触电阻的目的。

本实用新型的背电极结构通过上述设计可以使背银单耗降低50％-70％，并且不影响电流传输性能。

参照图5至图7，本实用新型的太阳能电池的背电极采用上述本实用新型的背电极结构，其中，如图5和图7所示，主背电极4设置于太阳能电池的背电极区域8处，连接线6的端部延伸至铝背场1处并与铝背场连接。

参照图4和图9，作为本实用新型优选的实施方案，当背电极结构上设置副背电极5时，将主背电极4与铝背场1连接。

作为本实用新型优选的实施方案，本实用新型的太阳能电池设置若干条相互平行的背电极；每条背电极的整条结构可采用所述的背电极结构；或者每条背电极采用分段式结构，即将每条背电极沿其纵向分为若干段，一般情况下，每条背电极可分为2-12段，每一段称作背电极单元，每个背电极单元的结构采用所述的背电极结构。

图8所示，作为本实用新型优选的实施方案，在该方案中，该太阳能电池沿其横向设置有5条相互平行的纵向设置的背电极，每条背电极均采用分段式结构，将每条背电极沿上下方向分为了4段，即每条背电极沿上下方向分成了4个背电极单元，其中，每个背电极单元的结构均采用所述的背电极结构。

作为本实用新型优选的实施方案，太阳能电池为晶体硅太阳能电池。

如图6和图7所示，参照图4、图5和图8，本实用新型光伏组件的电池采用上述本实用新型的太阳能电池，太阳能电池的主背电极4与光伏组件的焊带2连接。

作为本实用新型优选的实施方案，主背电极4与光伏组件的焊带2焊接。

如图6所示，作为本实用新型优选的实施方案，太阳能电池背电极区域8的宽度比焊带2的宽度大0.5mm-3.0mm，此设计可能够给予焊带较宽的焊接偏移窗口，避免铝背场与背电极的高度差导致焊接不良，因此具有良好的焊接特性，能够匹配组件不同焊带的需求。

如图7所示，参照图5、图6和图8，本实用新型的光伏组件在工作时，太阳能电池在整个电池表面上产生光生载流子，电流从背电场通过副背电极5和连接线汇集到主背电极4上面，形成电流传输，主背电极4上的电流通过焊带2导出。

Claims (10)

1.一种太阳能电池背电极结构，其特征在于，包括主背电极(4)，所述主背电极(4)的两侧分别垂直连接有若干连接线(6)；在使用时，所述连接线(6)的端部与太阳能电池的铝背场(1)电连接，所述的主背电极(4)设置在太阳能电池的背电极区域(8)处。

2.根据权利要求1所述的背电极结构，其特征在于，还包括副背电极(5)，所述主背电极(4)的两侧均设有所述副背电极(5)，所述副背电极(5)与所述主背电极(4)平行，处于所述主背电极(4)同一侧的所述副背电极(5)与所有的连接线(6)连接；在使用时，所述副背电极(5)与铝背场(1)接触。

3.根据权利要求2所述的背电极结构，其特征在于，所述副背电极(5)的宽度范围为0.05mm-0.5mm，长度范围为1mm-80mm。

4.根据权利要求1所述的背电极结构，其特征在于，所述主背电极(4)的宽度范围为0.1mm-1.2mm，长度范围为1mm-80mm；所述连接线(6)的宽度范围为0.05mm-0.5mm。

5.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池的背电极采用权利要求1或4所述的背电极结构，所述主背电极(4)设置于太阳能电池的背电极区域(8)处，所述的连接线(6)的端部延伸至铝背场(1)处并与铝背场连接。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述背电极结构还包括副背电极(5)，所述主背电极(4)的两侧均设有所述副背电极(5)，所述副背电极(5)与所述主背电极(4)平行，处于所述主背电极(4)同一侧的所述副背电极(5)与所有的连接线(6)连接；所述主背电极(4)与铝背场(1)连接。

7.根据权利要求5或6所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池设置若干条相互平行的背电极；

每条背电极的结构均采用所述的背电极结构；

或者每条背电极采用分段式结构，每条背电极分为2-12段，每条背电极每一段的结构采用所述的背电极结构。

8.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池为晶体硅太阳能电池。

9.一种光伏组件，其特征在于，所述光伏组件的电池采用权利要求5-8任意一项所述的太阳能电池，所述太阳能电池的主背电极(4)与光伏组件的焊带(2)连接。

10.根据权利要求9所述的光伏组件，其特征在于，所述太阳能电池背电极区域(8)的宽度比所述焊带(2)的宽度大0.5mm-3.0mm。