CN208781860U - 多主栅太阳能电池片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种多主栅太阳能电池片，该电池片包括基片、设置于基片正表面的正电极以及设置于基片背表面的背电场和背电极，其中：正电极包括边框线以及设置于边框线内部的多条平行排布的主栅和多条平行排布的副栅，多条主栅和多条副栅垂直交结；主栅的边缘上沿多条副栅平行排布的方向上设置有多个缺口。相比于目前常规的电池片，该电池片通过优化正电极，可以有效减小正电极遮光面积，提升电池片短路电流，使得电池片串焊后的串阻大幅度降低，从而进一步提升组件功率。同时，减小正电极遮光面积还可以在生产过程中降低正面银浆的消耗量，使得正面银浆耗量较常规的5BB电池片下降30％之多，从而降低电池片的制造成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池片制造领域，特别是涉及一种多主栅太阳能电池片。
背景技术
光伏行业正处于高速发展阶段，平价上网的愿景促使太阳能电池片的光电转换效率不断有新的突破，太阳能光伏组件及系统的成本持续下降。目前，光伏组件是通过焊带将太阳能电池片焊接成串而组成，这些焊带主要是焊接在电池片表面印刷的银制主栅上，电池片通过光照产生的光生电流通过栅线及焊带汇集在一起向外输出发电。从最早的电池表面设置2根主栅到目前主流的设置5根主栅线，可以说历年来太阳能电池片产品的升级从外观分类可归纳为主栅数量的变更。
随着太阳能电池片的转换效率不断提升，在表面复合逐渐减小的变化过程中，其发射区的方阻也在不断增加，随之带来串组也不断加大，使得电池片的功率存在较大损耗。如图1所示，现有的多主栅太阳能电池片一般是通过增加细栅根数来弥补这一不足，但是受制于丝网印刷栅线宽度的限制以及银浆成本的增加，仅依靠增加主栅数量增加发电功率，不符合光伏行业持续降本、平价上网这一大趋势。
实用新型内容
本实用新型提供了一种多主栅太阳能电池片，用以在减小电池片表面遮光面积的同时提升太阳能光电转换效率，所述电池片包括基片、设置于所述基片正表面的正电极以及设置于所述基片背表面的背电场和背电极，其中：
所述正电极包括边框线以及设置于所述边框线内部的多条平行排布的主栅和多条平行排布的副栅，多条所述主栅和多条所述副栅垂直交结；
所述主栅的边缘上沿多条所述副栅平行排布的方向设置有多个缺口。
具体实施中，所述正电极包括12条间距相等的所述主栅和90条间距相等的所述副栅。
具体实施中，其特征在于，所述缺口为劣弧形缺口，所述劣弧形缺口的弦长为所述主栅宽度的三分之二，矢高为所述主栅宽度的六分之一。
具体实施中，所述主栅设置有12个间距相等的焊点。
具体实施中，所述焊点包括边框焊点与内部焊点，所述边框焊点设置于所述主栅与所述边框线的交结处，所述内部焊点设置于所述主栅与所述副栅的交结处。
具体实施中，所述边框焊点呈长方形与半圆形结合状，所述长方形的一长边侧与所述边框线相连，另一长边侧与所述半圆形的底边侧相连，所述半圆形底边与所述长方形长边的长度为0.8mm，所述长方形短边的长度为0.2mm。
具体实施中，所述内部焊点呈两等腰梯形结合状，两所述等腰梯形的上底侧与所述副栅相连，以所述主栅为中线对映设置于所述副栅的上下两侧，所述等腰梯形上底的长度与所述主栅的宽度相等，两所述等腰梯形上底的间距为0.6mm，所述等腰梯形下底的长度为0.8mm。
具体实施中，相邻两条所述主栅的间距为12.4mm。
具体实施中，所述主栅的宽度为50-150um。
具体实施中，所述副栅的宽度为25-35um。
具体实施中，所述副栅包括完整副栅和间断副栅，所述完整副栅与所述间断副栅间隔设置，所述间断副栅在多条所述主栅之间具有间断，所述间断的长度为1mm。
具体实施中，所述副栅与所述主栅交结处设置有加粗部，所述加粗部以所述主栅为垂线呈三角状。
具体实施中，所述边框线为直线、波浪线、锯齿线或S形线。
具体实施中，所述边框线的宽度大于所述副栅的宽度10-50um。
具体实施中，所述背电极设置于所述背电场的镂空内，所述背电极包括12条平行设置且间距相等的背电极栅线。
具体实施中，所述背电极栅线为间断式背电极栅线，所述间断式背电极栅线包括6条间距相等的子栅线，所述间断式背电极栅线内相邻两条所述子栅线的间距为26mm。
具体实施中，相邻两条所述背电极栅线的间距为12.4mm。
本实用新型提供的多主栅太阳能电池片，包括基片、设置于基片正表面的正电极以及设置于基片背表面的背电场及背电极；正电极包括边框线、多条主栅和多条副栅，多条所述主栅和多条所述副栅垂直交结设置于所述边框线内部，主栅的边缘上沿所述多条副栅平行排布的方向上设置有多个缺口。相比于目前常规的电池片，该电池片通过优化正电极，可以有效减小正电极遮光面积，提升电池片短路电流，使得电池片串焊后的串阻大幅度降低，从而进一步提升组件功率。同时，减小正电极遮光面积还可以在生产过程中降低正面银浆的消耗量，使得正面银浆耗量较常规的5BB电池片下降30％之多，从而降低电池片的制造成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些具体实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是主栅数量与电池片功率增益相关性的折线示意图；
图2是根据本实用新型一个具体实施方式中多主栅太阳能电池片的正面结构示意图；
图3是根据本实用新型一个具体实施方式中主栅的放大示意图；
图4是根据本实用新型一个具体实施方式中的正电极局部结构示意图；
图5是根据本实用新型一个具体实施方式中多主栅太阳能电池片的背电极结构示意图；
图6是根据本实用新型一个具体实施方式中多主栅太阳能电池片的背电场结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型具体实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型具体实施方式做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性具体实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
如图2、图3、图5及图6所示，本实用新型提供了一种多主栅太阳能电池片，用以在减小电池片表面遮光面积的同时提升太阳能光电转换效率，所述电池片包括基片、设置于所述基片正表面的正电极以及设置于所述基片背表面的背电场301和背电极，其中：
所述正电极包括边框线101以及设置于所述边框线101内部的多条平行排布的主栅102和多条平行排布的副栅103，多条所述主栅102和多条所述副栅103垂直交结；
所述主栅102的边缘上沿多条所述副栅103平行排布的方向设置有多个缺口201。
具体实施中，缺口201位置的设置可以有多种实施方案。例如，为了进一步减少正面银浆的用量，降低正电极的遮光面积，多个所述缺口201可以对应设置于所述主栅102沿多条所述副栅103平行排布方向的两侧边缘。
具体实施中，主栅102和副栅103的数量在设置时可以有多种实施方案。例如，如图2所示，由于电流在栅线上的路径越短，其电阻损耗越小，因而为了提升电池片的输出功率和工作可靠性，所述正电极可以包括12条间距相等的所述主栅102和90条间距相等的所述副栅103。同时，由于主栅102上还需焊接焊带，正面电极排布12条主栅102可使得焊带在电池片上的分布更为均匀，换言之，其可以使得焊带对电池片的作用力分布更均匀，分散了电池片的封装应力，从而提升电池片的机械性能，进而提升了组件可靠性能。
具体实施中，主栅102两侧缺口201的设置可以有多种实施方案。例如，如图3所示，为了进一步降低正面银浆用量，减少电池片表面遮光面积，所述缺口201可以为劣弧形缺口，所述劣弧形缺口的弦长为所述主栅102宽度的三分之二，矢高为所述主栅102宽度的六分之一。
具体实施中，主栅102上焊带及焊点的设置可以有多种实施方案。例如，考虑到组件端的串阻影响，焊带数量越多则串阻越低，因而增加焊带数量、减少焊带间距可以有效降低串阻；进一步的，所述主栅102可以设置有12个用于焊接焊带的焊点，且为了保证电池片各部位的工作温度相同，提升工作稳定性，各焊点的间距可以相等。
具体实施中，根据设置位置的不同，焊点类型的设置可以有多种实施方案。例如，如图2、4所示，所述焊点可以包括边框焊点104与内部焊点105，所述边框焊点104设置于所述主栅102与所述边框线101的交结处，所述内部焊点105设置于所述主栅102与所述副栅103的交结处。
具体实施中，边框焊点104的形状在设置时可以有多种实施方案。例如，如图4所示，由于边框焊点104的设置于主栅102与边框线101交界处，因而边框焊点104的形状可以呈非上下对称状，进一步的，所述边框焊点104可以呈长方形与半圆形结合状，所述长方形的一长边侧与所述边框线101相连，另一长边侧与所述半圆形的底边侧相连；同时，由于电池片焊点需要与直径≤0.4mm的圆形焊带进行组件串焊，为了保证焊点与焊带的焊接面积，边框焊点104的宽度可以为0.8mm，即所述半圆形底边与所述长方形长边的长度为0.8mm，所述长方形短边的长度为0.2mm。
具体实施中，内部焊点105的形状在设置时可以有多种实施方案。例如，如图4所示，所述内部焊点105可以主栅102与副栅的交界处为中心的多边形，其上下与左右均对称，进一步的，所述内部焊点105可以呈两等腰梯形结合状，两所述等腰梯形的上底侧与所述副栅103相连，以所述主栅102为中线对应设置于所述副栅103的上下两侧，所述等腰梯形上底的长度与所述主栅102的宽度相等；同时，与边框焊点104相同，为了保证焊接面积，两所述等腰梯形上底的间距可以为0.6mm，边框焊点104的宽度可以为0.8mm，即所述等腰梯形下底的长度为0.8mm。
具体实施中，各主栅102的间距在设置时可以有多种实施方案，例如，为了均匀分散焊带对电池片的作用力，同时使得电池片各部位的工作温度相同，提升工作稳定性，相邻两条所述主栅102的间距可以为12.4mm。
具体实施中，主栅102的宽度在设置时可以有多种实施方案。例如，由于增加主栅102数量的同时降低主栅102宽度可以有效降低断栅、隐裂等问题对电池片的影响，同时还可以降低正面银浆用量，因而所述主栅102的宽度可以为50-150um。
具体实施中，副栅103的宽度在设置时可以有多种实施方案。例如，所述副栅103的宽度可以为25-35um。
具体实施中，副栅103的选用可以有多种实施方案。例如，如图2、4所示，所述副栅103可以包括完整副栅和间断副栅，所述完整副栅与所述间断副栅间隔设置，所述间断副栅在多条所述主栅102之间具有间断107，所述间断107的长度可以为1mm。间断副栅的设置可以进一步的减少遮光面积，同时降低正面银浆用量。
具体实施中，副栅103与主栅102交结处还可以设置防断装置。所述防断装置的设置可以有多种实施方案。例如，如图2、4所示，可以在所述副栅103与所述主栅102交结处设置加粗部106，所述加粗部106以所述主栅102为垂线呈三角状。加粗部106的设置可以有效防止副栅103断裂，提升电池片的工作稳定性。进一步的，该三角状的加粗部106可以为高0.03mm，底边长0.5mm的等边三角形加粗部。
具体实施中，边框线101的选用可以有多种实施方案。例如，所述边框线101可以为直线、波浪线、锯齿线或S形线。
具体实施中，边框线101的宽度在设置时可以有多种实施方案。例如，所述边框线101的宽度可以大于所述副栅103的宽度10-50um。对所述边框线101进行加粗处理，不仅可以加强电池片边缘的电流收集能力，提升转换效率，同时还可以增加电池片的边缘应力，有效降低电池片边缘发生隐裂的风险。
具体实施中，基片背表面的设置可以有多种实施方案。例如，基片被表面的背电极位置可以与正表面的正电极相对应。具体的，如图5所示，所述背电极可以包括12条平行设置且间距相等的背电极栅线302。进一步的，背电极栅线302的间距可以与正表面主栅102的间距相同，相邻两条所述背电极栅线302的间距为12.4mm。
具体实施中，背电极栅线302的设置可以有多种实施方案。例如，如图5所示，为了降低银浆用量，所述背电极栅线302为可以间断式背电极栅线，所述间断式背电极栅线可以包括6条间距相等的子栅线303(即基片背表面有72个子栅线303，每个子栅线303的上下两端具有向两侧的突出部)，所述间断式背电极栅线内相邻两条所述子栅线303的间距为26mm。相应的，如图6所示，所述背电极可以设置于所述背电场301的镂空内，即所述背电场301可以具有72个与子栅线303相对应的长方形镂空，背电场301的其余部分则印刷电池浆料。
具体实施中，所述基片的选用可以有多种实施方案。例如，所述基片可以为多晶PERC电池基片，多晶常规电池基片，准单晶PERC电池基片，准单晶常规电池基片，单晶PERC电池基片，单晶常规电池基片，异质结电池基片，钝化接触电池基片，N型PERT电池基片，黑硅电池基片、双面电池基片，半片电池基片等。
综上所述，本实用新型提供的多主栅太阳能电池片，包括基片、设置于基片正表面的正电极以及设置于基片背表面的背电场及背电极；正电极包括边框线、多条主栅和多条副栅，多条所述主栅和多条所述副栅垂直交结设置于所述边框线内部，主栅的边缘上沿所述多条副栅平行排布的方向上设置有多个缺口。相比于目前常规的电池片，该电池片通过优化正电极，可以有效减小正电极遮光面积，提升电池片短路电流，使得电池片串焊后的串阻大幅度降低，从而进一步提升组件功率。同时，减小正电极遮光面积还可以在生产过程中降低正面银浆的消耗量，使得正面银浆耗量较常规的5BB电池片下降30％之多(目前金属浆料占电池片非硅成本比重最大约50％，而银浆是主要的正负电极材料，156规格常规5BB正面银浆耗量约100-105mg，多数12BB正面银浆耗量75-90mg，本设计12BB银浆耗量65-75mg)，从而降低电池片的制造成本。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (17)
1.一种多主栅太阳能电池片，其特征在于，所述电池片包括基片、设置于所述基片正表面的正电极以及设置于所述基片背表面的背电场(301)和背电极，其中：
所述正电极包括边框线(101)以及设置于所述边框线(101)内部的多条平行排布的主栅(102)和多条平行排布的副栅(103)，多条所述主栅(102)和多条所述副栅(103)垂直交结；
所述主栅(102)的边缘上沿多条所述副栅(103)平行排布的方向设置有多个缺口(201)。
2.如权利要求1所述的多主栅太阳能电池片，其特征在于，所述正电极包括12条间距相等的所述主栅(102)和90条间距相等的所述副栅(103)。
3.如权利要求1所述的多主栅太阳能电池片，其特征在于，所述缺口(201)为劣弧形缺口，所述劣弧形缺口的弦长为所述主栅(102)宽度的三分之二，矢高为所述主栅(102)宽度的六分之一。
4.如权利要求1所述的多主栅太阳能电池片，其特征在于，所述主栅(102)设置有12个间距相等的焊点。
5.如权利要求4所述的多主栅太阳能电池片，其特征在于，所述焊点包括边框焊点(104)与内部焊点(105)，所述边框焊点(104)设置于所述主栅(102)与所述边框线(101)的交结处，所述内部焊点(105)设置于所述主栅(102)与所述副栅(103)的交结处。
6.如权利要求5所述的多主栅太阳能电池片，其特征在于，所述边框焊点(104)呈长方形与半圆形结合状，所述长方形的一长边侧与所述边框线(101)相连，另一长边侧与所述半圆形的底边侧相连，所述半圆形底边与所述长方形长边的长度为0.8mm，所述长方形短边的长度为0.2mm。
7.如权利要求5所述的多主栅太阳能电池片，其特征在于，所述内部焊点(105)呈两等腰梯形结合状，两所述等腰梯形的上底侧与所述副栅(103)相连，以所述主栅(102)为中线对映设置于所述副栅(103)的上下两侧，所述等腰梯形上底的长度与所述主栅(102)的宽度相等，两所述等腰梯形上底的间距为0.6mm，所述等腰梯形下底的长度为0.8mm。
8.如权利要求1所述的多主栅太阳能电池片，其特征在于，相邻两条所述主栅(102)的间距为12.4mm。
9.如权利要求1所述的多主栅太阳能电池片，其特征在于，所述主栅(102)的宽度为50-150um。
10.如权利要求1所述的多主栅太阳能电池片，其特征在于，所述副栅(103)的宽度为25-35um。
11.如权利要求1所述的多主栅太阳能电池片，其特征在于，所述副栅(103)包括完整副栅和间断副栅，所述完整副栅与所述间断副栅间隔设置，所述间断副栅在多条所述主栅(102)之间具有间断(107)，所述间断(107)的长度为1mm。
12.如权利要求1所述的多主栅太阳能电池片，其特征在于，所述副栅(103)与所述主栅(102)交结处设置有加粗部(106)，所述加粗部(106)以所述主栅(102)为垂线呈三角状。
13.如权利要求1所述的多主栅太阳能电池片，其特征在于，所述边框线(101)为直线、波浪线、锯齿线或S形线。
14.如权利要求1所述的多主栅太阳能电池片，其特征在于，所述边框线(101)的宽度大于所述副栅(103)的宽度10-50um。
15.如权利要求1所述的多主栅太阳能电池片，其特征在于，所述背电极设置于所述背电场(301)的镂空内，所述背电极包括12条平行设置且间距相等的背电极栅线(302)。
16.如权利要求15所述的多主栅太阳能电池片，其特征在于，所述背电极栅线(302)为间断式背电极栅线，所述间断式背电极栅线包括6条间距相等的子栅线(303)，所述间断式背电极栅线内相邻两条所述子栅线(303)的间距为26mm。
17.如权利要求15所述的多主栅太阳能电池片，其特征在于，相邻两条所述背电极栅线(302)的间距为12.4mm。
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| CN201821604309.1U CN208781860U (zh) | 2018-09-29 | 2018-09-29 | 多主栅太阳能电池片 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110379869A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-10-25 | 青海黄河上游水电开发有限责任公司光伏产业技术分公司 | 一种多主栅太阳能电池及电池正面电极结构 |
| CN110957379A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-04-03 | 晋能光伏技术有限责任公司 | 多栅电极结构和具有其的异质结太阳能电池及其制备方法 |
| WO2024001727A1 (zh) * | 2022-06-28 | 2024-01-04 | 浙江晶科能源有限公司 | 太阳能电池及光伏组件 |
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2018
- 2018-09-29 CN CN201821604309.1U patent/CN208781860U/zh active Active
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Assignee: ZHEJIANG ASTRONERGY NEW ENERGY DEVELOPMENT Co.,Ltd. Assignor: Chint Solar (Zhejiang) Co.,Ltd. Contract record no.: X2021330000161 Denomination of utility model: Multi main grid solar cell Granted publication date: 20190423 License type: Common License Record date: 20210828 |
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