CN213459754U - 一种太阳能电池片、电池串以及光伏组件 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种太阳能电池片、电池串以及光伏组件，涉及太阳能光伏技术领域。所述太阳能电池片具体包括：依次相连的五条侧边；五条侧边围合形成具有两个直角的五边形，且五边形与制作太阳能电池片的圆柱形硅棒的横切面内切；太阳能电池片沿五边形的中分线可分割为两个直角梯形形状的子电池片。本申请实施例中，由于五边形的太阳能电池片仅需要沿中分线进行一次切割，因此，还可以有效降低太阳能电池片隐裂的风险，进而降低太阳能电池片的废品率。

Description

一种太阳能电池片、电池串以及光伏组件

技术领域

本申请属于太阳能光伏技术领域，具体涉及一种太阳能电池片、电池串以及光伏组件。

背景技术

随着太阳能光伏产业的高速发展，光伏组件的应用也越来越广泛。目前，在光伏组件的面积不变的情况下，通常通过增大光伏组件的有效利用面积的方式增大光伏组件的效率，也就是说需要增大光伏组件中的电池片的排版密度。

在实际应用中，通常将硅棒开方为横切面为正方形柱状硅棒，以使形成的电池片的形状为规则的矩形或正方形，从而提升电池片的排版密度，提高光伏组件的有效利用面积较大。然而横切面为正方形的柱状硅棒会导致硅棒的利用率较低，产生大量废料。为了提高硅棒利用率，现有技术中，还可以将硅棒开方为横切面为正六边形的硅棒，然后形成正六边形的太阳能电池片，后续通过对正六边形的太阳能电池片进行多次切割形成子电池片，再通过将多个子电池片排版形成光伏组件，然而，由于电池片切割过程会导致电池片发生隐裂，因此，上述通过正六边形的电池片形成光伏组件时，由于对正六边形的电池片切割次数较多，因此，造成电池片隐裂的风险增大，废品率也较高。

实用新型内容

本申请实施例的目的是提供一种太阳能电池片、电池串以及光伏组件，能够解决电池片切割导致隐裂风险高，废品率高的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种太阳能电池片，所述太阳能电池片包括：依次相连的五条侧边；

所述五条侧边围合形成具有两个直角的五边形，且所述五边形与制作所述太阳能电池片的圆柱形硅棒的横切面内切；

所述太阳能电池片沿所述五边形的中分线可分割为两个直角梯形形状的子电池片。

可选的，所述子电池片的锐角为57.5°～71°。

可选的，所述子电池片的主栅线平行于所述直角梯形的两底边。

第二方面，本申请实施例还提供了一种电池串，所述电池串包括：多个上述太阳能电池片；

每个所述太阳能电池片的两个子电池片的斜边相对形成一个矩形电池片单元，多个所述矩形电池片单元的所述子电池片依次串联连接，且相邻所述矩形电池片单元的短边相对。

第三方面，本申请实施例还提供了一种光伏组件，所述光伏组件包括：上述电池串。

可选的，所述电池串的数量为多个；

多个所述电池串串联，和/或，并联连接。

可选的，所述电池串的数量为偶数。

在本申请实施例中，由于五边形与制作太阳能电池片的圆柱形硅棒的横切面内切；太阳能电池片沿五边形的中分线可分割为两个直角梯形形状的子电池片，因此，在实际应用中，可以首先将圆柱形硅棒切割为横切面形状为具有两个直角的五边形的硅棒，从而提升硅棒的利用率，然后利用上述硅棒制备成具有两个直角的五边形的太阳能电池片，沿五边形的中分线将太阳能电池片对称切割为两个直角梯形形状的子电池片，通过将两个直角梯形形状的子电池片的两个斜边相对即可形成形状规则的矩形电池片单元，进而通过矩形电池片单元形成光伏组件时，既可以降低光伏组件的排版难度，又可以提升光伏组件的排版密度。而且，本申请实施例中，由于五边形的太阳能电池片仅需要沿中分线进行一次切割，因此，还可以有效降低太阳能电池片隐裂的风险，进而降低太阳能电池片的废品率。

附图说明

图1是本申请实施例所述圆柱形硅棒开方示意图；

图2是本申请实施例所述太阳能电池片的结构示意图之一；

图3是本申请实施例所述太阳能电池片的结构示意图之二；

图4是本申请实施例所述太阳能电池片的切割示意图；

图5是本申请实施例所述子电池片的结构示意图；

图6是本实用新型实施例所述电池串的结构示意图；

图7是本申请实施例所述光伏组件的结构示意图。

附图标记说明：

10：太阳能电池片；101：正电极；102：负电极；L1：直角边；L2：斜边； B：中分线；11：子电池片；20：矩形电池片单元；2：电池串。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的太阳能电池片、电池串以及光伏组件进行详细地说明。

参照图1，示出了本申请实施例所述圆柱形硅棒开方示意图。参照图2，示出了本申请实施例所述太阳能电池片的结构示意图之一。参照图3，示出了本申请实施例所述太阳能电池片的结构示意图之二。参照图4，示出了本申请实施例所述太阳能电池片的切割示意图。参照图5，示出了本申请实施例所述子电池片的结构示意图。

如图1至图5所示，本申请实施例中，太阳能电池片10具体可以包括：依次相连的五条侧边；五条侧边围合形成具有两个直角的五边形，且五边形与制作太阳能电池片10的圆柱形硅棒的横切面内切；太阳能电池片10沿五边形的中分线B可分割为两个直角梯形形状的子电池片11。

在本申请实施例中，太阳能电池片10的五条侧边围合形成具有两个直角的五边形，且，五边形与制作太阳能电池片10的圆柱形硅棒的横切面内切，也就是说，太阳能电池片10为具有两个直角的五边形电池片。

本申请实施例的太阳能电池片10的具体制备过程可以为：首先，将通过直拉法拉制的圆柱形或者类似圆柱形硅棒进行开方，通过5条金刚线进行切割，其中，5条金刚线可以依次相交形成具有两个直角的五边形，将圆柱形硅棒开方为横切面为具有两个直角的五边形硅棒，如图1中所示虚线既可以理解为金刚线的切割示意图，又可以理解为太阳能电池片10的5条侧边的示意图。然后，将具有两个直角的五边形硅棒进行切片获得五边形硅片；再然后，将上述五边形硅片经过制绒、扩散、刻蚀、退火、沉积钝化膜及减反射膜等步骤后，进行丝网印刷制备电池，印刷网版根据电极图形的形状可以定制。

参照图2和图3，示出了一种太阳能电池片的电极结构示意图。在本申请实施例中，太阳能电池片10的主栅线(正电极)平行于五边形的两条侧边。如图2所示，为经过上述步骤后形成的太阳能电池片10的正面的结构示意图，具体的，太阳能电池片10的正电极101与五边形的两条直角边L1分别平行。如图3所示，为经过上述步骤后形成的太阳能电池片10的背面的结构示意图，太阳能电池片10的负电极102在太阳能电池片10的背面与正电极101相对。在太阳能电池的制备过程中，太阳能电池片10的电极制备方案可以叠加分段、镂空、焊盘式等多种方案进行升级。丝网印刷完的电池片经过烧结后完成太阳能电池的制备。最后，参照图4所示，通过沿五边形的中分线B对具有两个直角的五边形的太阳能电池片10进行激光切割，可以将上述步骤制备的五边形太阳能电池片10切割为两个直角梯形形状的子电池片11。通过五边形太阳能电池片10切割后形成的直角梯形形状的子电池片11可以重新拼接后串并联连接，以形成光伏组件。

如图1至图4所示，太阳能电池片10的5条侧边中，形成直角的三条边可以称之为直角边L1，其余两条边可以称之为斜边L2，两条斜边L2相交形成的夹角可以为a。在实际应用中，通过改变太阳能电池片10三条直角边L1 的长度以及夹角a，即可改变形成的太阳能电池片10的面积。

例如，在实际应用中，通常将上述硅棒开方为横切面为正方形的硅棒，如图1中所示正方形，本申请实施例中，通过将硅棒开方为横切面为具有两个直角的五边形(图1中所示五边形)，显然，五边形硅棒相较于四边形硅棒可以更为有效的提升硅棒的利用率，减少硅棒开方的损耗。

本申请实施例中，以223mm直径的硅棒为例，将圆柱形硅棒切割为具有两个直角的五边形硅棒时，当两条斜边L2的夹角a在115°至142°范围内，所得硅片面积可以大于常规四边形全方片硅片的面积。在两条斜边L2的夹角 a为129°时，所得五边形硅片面积最大，也就相当于，在两条斜边L2的夹角 a为129°时，形成横切面为五边形的硅棒的利用率最大，损耗最小。

在本申请实施例中，由于太阳能电池片10沿所述五边形的中分线B可分割为两个直角梯形形状的子电池片11，因此，在五边形的两条斜边L2的夹角 a在115°至142°范围内的任意数值时，也就相当于子电池片11的锐角为 57.5°～71°范围内的任意值。在锐角为64.5°时，两个子电池片11拼接而成的具有两个直角五边形的太阳能电池片10的面积最大，制备太阳能电池片10 时，硅棒的利用率最高。

在本申请实施例中，太阳能电池片10的主栅线平行于五边形的两条直角边L1，也相当于，子电池片11的主栅线平行于直角梯形的两底边，或者说是，五边形的中分线B与电池片的主栅线平行，这样，在将两个子电池片11的斜边L2相对进行排版时，更有利于两个子电池片11之间进行串联和/或并联连接。本申请实施例中所述主栅线也可以理解为电池片的电极或者焊带的焊接位置。

当然，可以理解的是，子电池片11的主栅线也可以垂直于直角梯形的两底边进行设置，以上仅为本申请实施例仅给出一种示例性说明，而不应理解为对其的限定，本领域技术人员还可以根据实际情况设定主栅线的延伸方向。

在本申请实施例中，由于沿五边形的中分线B切割太阳能电池片10时，对太阳能电池片10进行一次切割即可形成两个直角梯形形状的子电池片11，切割次数较少，且只涉及到直角梯形形状的子电池片11的一条侧边，因此，由于切割导致电池片发生隐裂的风险较小。

综上，本申请实施例所述的太阳能电池片至少包括以下优点：

在本申请实施例中，由于五边形与制作太阳能电池片的圆柱形硅棒的横切面内切；太阳能电池片沿五边形的中分线可分割为两个直角梯形形状的子电池片，因此，在实际应用中，可以首先将圆柱形硅棒切割为横切面形状为具有两个直角的五边形的硅棒，从而提升硅棒的利用率，然后利用上述硅棒制备成具有两个直角的五边形的太阳能电池片，沿五边形的中分线将太阳能电池片对称切割为两个直角梯形形状的子电池片，通过将两个直角梯形形状的子电池片的两个斜边相对即可形成形状规则的矩形电池片单元，进而通过矩形电池片单元形成光伏组件时，既可以降低光伏组件的排版难度，又可以提升光伏组件的排版密度。而且，本申请实施例中，由于五边形的太阳能电池片仅需要沿中分线进行一次切割，因此，还可以有效降低太阳能电池片隐裂的风险，进而降低太阳能电池片的废品率。

本申请实施例还提供了一种电池串，参照图6，示出了本申请实施例的一种电池串的结构示意图，如图6所示，电池串2具体可以包括：多个上述太阳能电池片10；每个太阳能电池片10的两个子电池片11的斜边相对形成一个矩形电池片单元20，多个矩形电池片单元20的子电池片11依次串联连接，且相邻矩形电池片单元20的短边相对。

本申请实施例中，子电池片11可以通过将具有两个直角的五边形太阳能电池10沿其中分线B进行激光切割，从而使每个五边形太阳能电池片可以被切割为两个直角梯形形状的子电池片11，然后将两个直角梯形形状的子电池片 11的斜边相对即可形成一个矩形电池片单元20，然后再将多个矩形电池片单元20的短边或长边相对，以形成电池串2。

本申请实施例中，由于电池串2是通过多个矩形电池片单元20排版串联连接而成，因此，电池串2的排版密度高。而且，在本申请实施例中，由于五边形太阳能电池片10可以通过横切面为五边形的硅棒切割成硅片制备而成，因此相较于横切面为正方形的硅棒的利用率更高。

本申请实施例中，通过沿五边形的中分线对太阳能电池片10进行切割，从而形成两个直角梯形形状的子电池片11，也就是仅需要对五边形太阳能电池片10进行一道切割，这样就有效减少了太阳能电池片10的切割次数，减少了由于切割导致太阳能电池片10发生隐裂的风险，降低了太阳能电池片的废品率。

可以理解的是，在将相邻矩形电池片单元20以短边相对或长边相对排版串联时，可以以子电池片11的主栅线为参考依据。例如，当子电池片11的主栅线与矩形电池片单元20的长边平行时，就可以将相邻矩形电池片单元20以短边相对进行排版，这样更有利于使用焊带进行焊接连接。

本申请实施例还提供了一种光伏组件，参照图7，示出了本申请实施例的一种光伏组件的示意图。如图7所示，所述光伏组件具体可以包括：上述电池串。

本申请实施例中，电池串的数量可以为多个，多个电池串串联，和/或，并联连接。具体的，多个电池串平行排列且依次串联连接形成半片光伏组件，两个半片光伏组件并联连接形成光伏组件。

可以理解的是，图7仅给出了光伏组件中多个电池串的一种排版示意图。在实际应用中，上下两行电池串仅需要边缘对齐即可，对电池串内子电池片的排布没有具体限定。

在实际应用中，电池串的数量通常设置为偶数，以便于使形成光伏组件的总输入PV-和总输出PV+就在光伏组件的中间出线，这样可以有效降低光伏组件连接的线缆长度，进而降低光伏组件的安装成本。

在本申请实施例中，由于形成光伏组件的太阳能电池片可以为具有两个直角的五边形太阳能电池片，因此，在实际应用中，可以首先将圆柱形硅棒切割为横切面形状为具有两个直角的五边形的硅棒，从而提升硅棒的利用率，然后利用上述硅棒制备成具有两个直角的五边形的太阳能电池片，沿五边形的中分线将太阳能电池片对称切割为两个直角梯形形状的子电池片，通过将两个直角梯形形状的子电池片的两个斜边相对即可形成形状规则的矩形电池片单元，进而通过矩形电池片单元形成光伏组件时，既可以降低光伏组件的排版难度，又可以提升光伏组件的排版密度。而且，本申请实施例中，由于五边形的太阳能电池片仅需要沿中分线进行一次切割，因此，还可以有效降低太阳能电池片隐裂的风险，进而降低太阳能电池片的废品率。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (7)

1.一种太阳能电池片，其特征在于，所述太阳能电池片包括：依次相连的五条侧边；

所述五条侧边围合形成具有两个直角的五边形，且所述五边形与制作所述太阳能电池片的圆柱形硅棒的横切面内切；

所述太阳能电池片沿所述五边形的中分线可分割为两个直角梯形形状的子电池片。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于，所述子电池片的锐角为57.5°～71°。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于，所述子电池片的主栅线平行于所述直角梯形的两底边。

4.一种电池串，其特征在于，所述电池串包括：多个权利要求1-3任一项所述的太阳能电池片；

每个所述太阳能电池片的两个子电池片的斜边相对形成一个矩形电池片单元，多个所述矩形电池片单元的所述子电池片依次串联连接，且相邻所述矩形电池片单元的短边相对。

5.一种光伏组件，其特征在于，所述光伏组件包括：权利要求4所述的电池串。

6.根据权利要求5所述的光伏组件，其特征在于，所述电池串的数量为多个；

多个所述电池串串联，和/或，并联连接。

7.根据权利要求6所述的光伏组件，其特征在于，所述电池串的数量为偶数。

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