CN213519986U - Perc电池及光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种PERC电池及光伏组件，其中所涉及的PERC电池包括电池片本体，所述PERC电池还包括设置于所述电池片本体至少一侧表面的复合栅线，所述复合栅线包括第一栅线层以及设置于所述第一栅线层背离所述电池片本体一侧表面的第二栅线层，所述第二栅线层覆盖所述第一栅线层于宽度方向上相对的两侧表面；本实用新型所涉及PERC电池中，提供了一种不同于传统导电银浆所印制栅线结构的复合栅线，为PERC电池的电极制作提供更多选择，通过合理选择第一栅线层与第二栅线层，能够有效降低PERC电池的制作成本，且能够保证电极具有较小电阻。

Description

PERC电池及光伏组件

技术领域

本实用新型涉及光伏制造领域，尤其涉及一种PERC电池及光伏组件。

背景技术

目前光伏行业先进技术包括：湿法黑硅(MCCE)技术、背面钝化(PERC) 技术、异质结太阳能电池(HIT)、金属穿透(MWT)技术、全背电极接触晶硅光伏电池(IBC)技术。其中，相比于传统工艺，PERC电池仅需要增加两台额外的设备(氧化铝沉积和激光设备)就可以对原有的常规生产线进行升级，因此成为了高效太阳能电池的主流方向。

现有技术中，在采用丝网板印制PERC电池的电极栅线时，所采用的导电浆料通常为银浆，银浆的制作成本高，不利于降低PERC电池制作成本。

有鉴于此，有必要提供一种改进的技术方案以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术存在的技术问题之一，为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种PERC电池，其具体设计方式如下。

一种PERC电池，包括电池片本体，所述PERC电池还包括设置于所述电池片本体至少一侧表面的复合栅线，所述复合栅线包括第一栅线层以及设置于所述第一栅线层背离所述电池片本体一侧表面的第二栅线层，所述第二栅线层覆盖所述第一栅线层于宽度方向上相对的两侧表面。

进一步，所述复合栅线还包括设置于所述第一栅线层朝向所述电池片本体一侧表面且与所述第二栅线层相连的第三栅线层。

进一步，所述复合栅线包括设置于所述电池片本体受光面一侧的复合副栅，所述复合副栅中的所述第一栅线层为镍金属层、铜金属层及铝金属层中的一种，所述第二栅线层为银金属层；或，所述复合副栅中所述第一栅线层为导电碳层，所述第二栅线层为镍金属层。

进一步，所述复合栅线包括设置于所述电池片本体受光面一侧的复合副栅，所述复合副栅中的所述第一栅线层为镍金属层、铜金属层及铝金属层中的一种，所述第三栅线层为银金属层；或，所述复合副栅中所述第一栅线层为导电碳层，所述第三栅线层为镍金属层。

进一步，所述复合副栅的宽度为40-65μm，厚度为11-23μm。

进一步，所述PERC电池还具有设置于所述电池片本体背光面一侧的铝副栅，相邻两所述铝副栅之间的距离小于相邻两所述复合副栅之间的距离。

进一步，所述复合副栅的宽度小于所述铝副栅的宽度。

进一步，所述复合栅线还包括设置于所述电池片本体受光面和/或背光面一侧的复合主栅，所述复合主栅中的所述第一栅线层为镍金属层、铜金属层、铝金属层及玻璃粉层中的一种，所述第二栅线层为银金属层；或，所述复合主栅中所述第一栅线层为导电碳层，所述第二栅线层为镍金属层。

进一步，所述复合栅线包括设置于所述电池片本体受光面一侧的复合主栅，所述复合主栅中的所述第一栅线层为镍金属层、铜金属层、铝金属层及玻璃粉层中的一种，所述第三栅线层为银金属层；或，所述复合主栅中所述第一栅线层为导电碳层，所述第三栅线层为镍金属层。

进一步，所述复合主栅栅包括设置于所述电池片本体受光面一侧的正面复合主栅，所述正面复合主栅的宽度为0.1-0.2mm，厚度为13-25μm。

进一步，所述复合主栅还包括设置于所述电池片本体背光面一侧的背面复合主栅，所述背面复合主栅的宽度为0.5-3mm，厚度为20-50μm。

进一步，所述电池片本体包括硅衬底、设置于所述硅衬底受光面一侧的减反射膜、以及设置于所述硅衬底背光面一侧且具有开槽的钝化叠层。

本实用新型还提供了一种光伏组件，其包括有以上所述的PERC电池。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所涉及PERC电池中，提供了一种不同于传统导电银浆所印制栅线结构的复合栅线，为PERC电池的电极制作提供更多选择，通过合理选择第一栅线层与第二栅线层，能够有效降低PERC电池的制作成本，且能够保证电极具有较小电阻。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1所示为本实用新型PERC电池受光面一侧平面示意图；

图2所示为本实用新型PERC电池背光面一侧平面示意图；

图3所示为图1所示PERC电池于A-A＇位置处的第一种截面示意图；

图4所示为图1所示PERC电池于A-A＇位置处的第二种截面示意图

图5所示为图2所示PERC电池于B-B＇位置处的第一种截面示意图；

图6所示为图2所示PERC电池于B-B＇位置处的第二种截面示意图。

图中，11为硅衬底，12为减反射膜，13为钝化叠层，131为氧化铝层，132 为氮化硅层，14为铝副栅，15为正面电极，151为复合副栅，1511、1512、1513 分别为复合副栅151的第一栅线层、第二栅线层、第三栅线层，152为正面复合主栅，1521、1522、1523分别为正面复合主栅152的第一栅线层、第二栅线层、第三栅线层，16为背面复合副栅，161、162、163分别为背面复合副栅16 的第一栅线层、第二栅线层、第三栅线层，17为铝主栅。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了一种PERC电池，参考图3所示，PERC电池包括电池片本体。参考图3、图5所示，所涉及的电池片本体包括硅衬底11、设置于硅衬底11受光面一侧的减反射膜12、以及设置于硅衬底11背光面一侧的钝化叠层13，所涉及的钝化叠层具有若干开槽(图中未标识)。较为容易理解，钝化叠层13通常包括依次层叠设置于硅衬底11背光面的氧化铝层131与氮化硅层 132，开槽穿透氧化铝层131与氮化硅层132。

本实用新型中，PERC电池还包括设置于电池片本体至少一侧表面的复合栅线，复合栅线包括第一栅线层以及设置于第一栅线层背离电池片本体一侧表面的第二栅线层，第二栅线层覆盖第一栅线层于宽度方向上相对的两侧表面。

本实用新型所涉及PERC电池中，提供了一种不同于传统导电银浆所印制栅线结构的复合栅线，为PERC电池的电极制作提供更多选择，通过合理选择第一栅线层与第二栅线层，能够有效降低PERC电池的制作成本，且能够保证电极具有较小电阻。

作为本实用新型的进一步优选，复合栅线还包括设置于第一栅线层朝向电池片本体一侧表面且与第二栅线层相连的第三栅线层。

更为具体地，参考图1、图3所示，本具体实施例中所涉及的复合栅线包括设置于电池片本体受光面一侧的复合副栅151，复合副栅151中的第一栅线层1511为镍金属层、铜金属层及铝金属层中的一种，第二栅线层1512为银金属层；或，复合副栅151中第一栅线层1511为导电碳层，第二栅线层1512为镍金属层。

进一步参考图4所示，与图3所示实施例不同，在该具体实施例中，所涉及的复合副栅151还具有设置于第一栅线层1511朝向电池片本体一侧表面的第三栅线层1513。如图中所示，复合副栅151中的第三栅线层1513与第二栅线层1512共同对第一栅线层1511的周边形成完全包覆。

在图4所示实施例的具体实施过程中，复合副栅151中的第一栅线层1511 为镍金属层、铜金属层及铝金属层中的一种，第三栅线层1513为银金属层；或，复合副栅151中第一栅线层1511为导电碳层，第三栅线层1513为镍金属层。

可以理解，在图4所示实施例中，复合副栅151中第一栅线层1511与第二栅线层1512的配置方式可参考图3所示实施例的配置方式，具体在此不做赘述。其中，作为本实用新型的优选实施方式，复合副栅151中的第二栅线层1512 与第三栅线层1513采用相同的金属层。

本实用新型中复合副栅的宽度为40-65μm，厚度为11-23μm。

通常，PERC电池还具有设置于电池片本体背光面一侧的铝背场，铝背场通过钝化叠层13上的开槽连接至硅衬底11，由于钝化叠层13的设置，铝背场与硅衬底之间为局部金属接触，如此可大大降低硅衬底背面的复合速度，同时提升了背表面的光反射。

本实用新型图2、图3或图2、图4所示实施例中，所涉及的铝背场为一组平行设置的铝副栅14，铝副栅14通过钝化叠层13上的开槽连接至硅衬底11。作为优选，本实用新型中，相邻两铝副栅14之间的距离小于相邻两复合副栅 151之间的距离，即受光面复合副栅151的数量小于背光面铝副栅14的数量。在具体应用场景中，相邻两复合副栅151之间距离相对较大可使得电池片本体受光面一侧具有足够的有效受光面积，背光面相邻两铝副栅之间距离相对较小可以降低PERC电池的串联电阻，两者综合可有效优化PERC电池的光电转化效率。

进一步优选地，图示实施例中复合副栅151的宽度小于铝副栅14的宽度。基于该设置，每一复合副栅151对太阳能光照的遮挡作用比每一铝副栅14的遮挡作用小，可进一步提高PERC电池正面的受光强度，提高光生电流。

为更好的理解本实用新型中复合副栅的设计结构，本实用新型还提供有其具体形成方法。其中，对于复合副栅151而言，当其仅包括第一栅线层1511 与第二栅线层1512时，其制作方法包括依次在电池片本体受光面印刷第一浆料与第二浆料，进而固化使得第一浆料与第二浆料分别形成第一栅线层1511与第二栅线层1512。

较为容易理解，当第一栅线层1511为镍金属层、铜金属层、铝金属层或导电碳层时，所涉及的第一浆料相应的分别为导电镍浆、导电铜浆、导电铝浆及导电碳浆；当第二栅线层1512为银金属层或镍金属层时，所涉及的第二浆料相应的分别为导电银浆与导电镍浆。

进一步地，当复合副栅151还包括正面第三栅线层1513时，复合副栅151 制作过程中，在印刷第一浆料前，还包括在在电池片本体受光面印刷第三浆料，优选地，所涉及的第三浆料成份与第二浆料的成份一致。

在本实用新型中，复合栅线还包括设置于电池片本体受光面和/或背光面一侧的复合主栅，复合主栅中的第一栅线层为镍金属层、铜金属层、铝金属层及玻璃粉层中的一种，第二栅线层为银金属层；或，复合主栅中第一栅线层为导电碳层，第二栅线层为镍金属层。

进一步地，当复合主栅具有第三栅线层时，复合主栅中的第一栅线层为镍金属层、铜金属层、铝金属层及玻璃粉层中的一种，第三栅线层为银金属层；或，复合主栅中第一栅线层为导电碳层，第三栅线层为镍金属层。

具体参考图2、图5所示，在该具体实施例中，复合主栅包括设置于电池片本体受光面一侧的正面复合主栅152以及设置于电池片本体背光面一侧的背面复合主栅16。

其中，正面复合主栅152中第一栅线层1521为镍金属层、铜金属层、铝金属层及玻璃粉层中的一种，第二栅线层1522为银金属层；或，正面复合主栅 152中第一栅线层1521为导电碳层，第二栅线层1522为镍金属层。

与正面复合主栅152设置方式类似，背面复合主栅16中第一栅线层161 为镍金属层、铜金属层、铝金属层及玻璃粉层中的一种，第二栅线层162为银金属层；或，背面复合主栅16中第一栅线层161为导电碳层，第二栅线层162 为镍金属层。

进一步，参考图6所示，与图5所示实施例不同，在该具体实施例中，所涉及的正面复合主栅152还具有设置于第一栅线层1521朝向电池片本体一侧表面的第三栅线层1523，所涉及的背面复合主栅16也具有设置于相应第一栅线层161朝向电池片本体一侧表面的第三栅线层1163。如图中所示，正面复合主栅152中的第三栅线层1523与第二栅线层1522共同对第一栅线层1521的周边形成完全包覆；背面复合主栅16中的第三栅线层163与第二栅线层162共同对相应第一栅线层161的周边形成完全包覆。

在图6所示实施例的具体实施过程中，正面复合主栅152中的第一栅线层 1521为镍金属层、铜金属层、铝金属层及玻璃粉层中的一种，第三栅线层1523 为银金属层；或，正面复合主栅152中第一栅线层1521为导电碳层，第三栅线层1523为镍金属层。背面复合主栅16具体设计参考正面复合主栅152，在此不做赘述。

作为本实用新型的优选实施方式，正面复合主栅152中的第二栅线层1522 与第三栅线层1523采用相同的金属层；背面复合主栅16中的第二栅线层162 与第三栅线层163也采用相同的金属层。

本实用新型中，正面复合主栅152的宽度为0.1-0.2mm，厚度为13-25μm。参考图1所示，在具体实施过程中，正面复合主栅152与复合副栅151垂直连接。

进一步地，在本实用新型中，背面复合主栅16的宽度为0.5-3mm，厚度为 20-50μm。

参考图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，背面复合主栅16呈断续状设置，间断的两背面复合主栅16之间还连接有铝主栅17，通常，铝主栅 17的宽度小于背面复合主栅16的宽度。

可以理解，在本实用新型的其它实施例中，与图1-图6所示实施例不同，复合栅线也可以仅包含有复合副栅151、正面复合主栅152、背面复合主栅16 中的一种或两种，其它结构与现有技术一致。即在一些实施例中，复合副栅151 可以替换为传统的银副栅，正面复合主栅152可替换为传统的正面银主栅，背面复合主栅16可替换为传统的背面银主栅。

本实用新型中，位于电池片本体受光面一侧的复合副栅151(或银副栅) 与正面复合主栅152(或正面银主栅)共同构成正面电极15，位于电池片本体受光面一侧的背面复合主栅16(或背面银主栅)与铝主栅17共同构成背面电极。具体在图1-图6所示实施例中，正面复合副栅511与正面复合主栅512共同构成正面电极15，背面复合主栅16与铝主栅17共同构成背面电极(图中未标识)。

可以理解，对于本实用新型中所涉及的复合栅线，当第一栅线层为镍金属层、铜金属层、铝金属层及玻璃粉层时，相当于采用镍、铜、铝、玻璃粉取代传统银浆料中的部分银，能够极大的降低导电浆料的制作成本；而采用银包覆在外的形式，能够保证复合栅线的导电性。特别的，在第一栅线层为玻璃粉层时，由于玻璃粉的存在，在复合栅线烧结成型时，极易形成高温进而使得复合栅线与硅衬底之间形成更好的接触，降低接触电阻。此外，当在第一栅线层为导电碳层时，相当于将现有技术的银栅线完全替换，也能够有效降低导电浆料制作成本，具体实施过程中，导电碳层优选为石墨烯层。

本实用新型还提供了一种光伏组件，其包括有以上所涉及的PERC电池。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种PERC电池，包括电池片本体，其特征在于，所述PERC电池还包括设置于所述电池片本体至少一侧表面的复合栅线，所述复合栅线包括第一栅线层以及设置于所述第一栅线层背离所述电池片本体一侧表面的第二栅线层，所述第二栅线层覆盖所述第一栅线层于宽度方向上相对的两侧表面。

2.根据权利要求1所述的PERC电池，其特征在于，所述复合栅线还包括设置于所述第一栅线层朝向所述电池片本体一侧表面且与所述第二栅线层相连的第三栅线层。

3.根据权利要求1所述的PERC电池，其特征在于，所述复合栅线包括设置于所述电池片本体受光面一侧的复合副栅，所述复合副栅中的所述第一栅线层为镍金属层、铜金属层及铝金属层中的一种，所述第二栅线层为银金属层；或，所述复合副栅中所述第一栅线层为导电碳层，所述第二栅线层为镍金属层。

4.根据权利要求2所述的PERC电池，其特征在于，所述复合栅线包括设置于所述电池片本体受光面一侧的复合副栅，所述复合副栅中的所述第一栅线层为镍金属层、铜金属层及铝金属层中的一种，所述第三栅线层为银金属层；或，所述复合副栅中所述第一栅线层为导电碳层，所述第三栅线层为镍金属层。

5.根据权利要求3或4所述的PERC电池，其特征在于，所述复合副栅的宽度为40-65μm，厚度为11-23μm。

6.根据权利要求5所述的PERC电池，其特征在于，所述PERC电池还具有设置于所述电池片本体背光面一侧的铝副栅，相邻两所述铝副栅之间的距离小于相邻两所述复合副栅之间的距离。

7.根据权利要求6所述的PERC电池，其特征在于，所述复合副栅的宽度小于所述铝副栅的宽度。

8.根据权利要求1所述的PERC电池，其特征在于，所述复合栅线还包括设置于所述电池片本体受光面和/或背光面一侧的复合主栅，所述复合主栅中的所述第一栅线层为镍金属层、铜金属层、铝金属层及玻璃粉层中的一种，所述第二栅线层为银金属层；或，所述复合主栅中所述第一栅线层为导电碳层，所述第二栅线层为镍金属层。

9.根据权利要求2所述的PERC电池，其特征在于，所述复合栅线包括设置于所述电池片本体受光面一侧的复合主栅，所述复合主栅中的所述第一栅线层为镍金属层、铜金属层、铝金属层及玻璃粉层中的一种，所述第三栅线层为银金属层；或，所述复合主栅中所述第一栅线层为导电碳层，所述第三栅线层为镍金属层。

10.根据权利要求8或9所述的PERC电池，其特征在于，所述复合主栅栅包括设置于所述电池片本体受光面一侧的正面复合主栅，所述正面复合主栅的宽度为0.1-0.2mm，厚度为13-25μm。

11.根据权利要求8或9所述的PERC电池，其特征在于，所述复合主栅还包括设置于所述电池片本体背光面一侧的背面复合主栅，所述背面复合主栅的宽度为0.5-3mm，厚度为20-50μm。

12.根据权利要求1-4、8、9中任意一项所述的PERC电池，其特征在于，所述电池片本体包括硅衬底、设置于所述硅衬底受光面一侧的减反射膜、以及设置于所述硅衬底背光面一侧且具有开槽的钝化叠层。

13.一种光伏组件，其特征在于，包括有权利要求1-12任意一项所述的PERC电池。

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