CN215600379U - 一种光伏电池及光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种光伏电池及光伏组件，光伏电池包括衬底、位于衬底的钝化层，设置在衬底表面的主栅和副栅，且主栅和副栅电性连接，副栅与衬底电性连接，其中，主栅的数量大于等于11根，副栅为70～160根，光伏电池还包括设置于衬底表面的焊接结构，焊接结构的数量为2～6个，焊接结构包括第一焊接结构第一焊接结构位于主栅的两端，第一焊接结构面积为0.3平方毫米至1.2平方毫米。通过这样的设计能够减少对于衬底的遮挡，有利于光伏电池吸收光线，同时主栅的数量增加，单根主栅通过的电流减小，有利于减少内部损耗，焊接结构的面积减小，能够减少银浆的耗量，有利于降低成本，更加符合实际使用需求。
Description
技术领域
本申请涉及太阳能技术领域，尤其涉及一种光伏电池及光伏组件。
背景技术
随着技术的发展，太阳能组件等太阳能设备在全球已成为常规的清洁能源供应设备，通常情况下，光伏组件包括由光伏电池通过焊丝连接的光伏电池串。在电池主栅上的焊接位置设置有焊接结构以提升焊接的稳定性，然而，焊接结构会对光伏电池的表面产生遮挡，从而影响光伏电池的吸收光线进而影响光伏电池的效率。
实用新型内容
本申请提供了一种光伏电池及光伏组件。
本申请实施例提供了一种光伏电池，所述光伏电池包括：
衬底，以及位于所述衬底至少一个表面的钝化层；
相互交叉设置在所述衬底表面的主栅和副栅，且所述主栅与副栅电性连接；
其中，所述主栅的数量大于等于11根，所述主栅的宽度为20微米至80微米。
所述副栅的宽度为20微米至80微米，所述副栅的数量为70～160根；
设置于衬底表面的焊接结构，所述焊接结构的数量为2～6个，所述焊接结构包括第一焊接结构所述第一焊接结构位于所述主栅的两端；
所述第一焊接结构的长度和宽度分别在0.3毫米至1.2毫米之间。
在一种可能的实施方式中，所述焊接结构还包括第二焊接结构，所述第二焊接结构位于所述第一焊接结构之间，所述第二焊接结构的长度和宽度分别在0.4毫米至0.8毫米之间。
在一种可能的实施方式中，所述主栅和/或副栅的沿所述光伏电池的厚度方向的尺寸小于等于10微米，和/或；
所述第一焊接结构和/或所述第二焊接结构沿所述光伏电池的厚度方向的尺寸小于等于8微米。
在一种可能的实施方式中，所述第一焊接结构和/或第二焊接结构的形状包括矩形、菱形、圆形、椭圆形中的一种或多种的组合。
在一种可能的实施方式中，所述第二焊接结构的面积为0.1平方毫米～0.7平方毫米。
在一种可能的实施方式中，所述第一焊接结构的面积为0.5平方毫米～1.5平方毫米。
在一种可能的实施方式中，所述第二焊接结构与所述主栅接触且不与所述副栅接触。
在一种可能的实施方式中，所述衬底为N型半导体，所述钝化层为氧化层，所述氧化层设置于所述衬底的背侧，所述氧化层远离所述衬底的一侧设置有银电极。
在一种可能的实施方式中，所述衬底为P型半导体，所述衬底设置有铝层，所述铝层设置在所述钝化层远离所述衬底的一侧，所述衬底远离所述钝化层的一侧设置有银电极。
本申请还提供了一种光伏组件，所述光伏组件从正面至背面依次是玻璃、第一胶膜材料、光伏电池串、第二胶膜材料、背板，其中，所述光伏电池串由多个光伏电池组成，所述光伏电池为以上任一项所述的光伏电池。
在一种可能的实施方式中，所述光伏电池之间通过焊丝连接，所述焊丝为圆形或近似圆形，所述焊丝的直径为0.25毫米～0.4毫米。
在一种可能的实施方式中，所述焊丝具有多个扁平区域，所述扁平区域的数量大于等于所述焊接结构的数量。
在一种可能的实施方式中，所述第一胶膜材料和/或第二胶膜材料的重量为300克每平方米～500克每平方米。
本申请涉及一种光伏电池及光伏组件，光伏电池包括衬底、位于衬底的钝化层，设置在衬底表面的主栅和副栅，且主栅和副栅电性连接，副栅与衬底电性连接，其中，主栅的数量大于等于11根，光伏电池还包括设置于衬底表面的焊接结构，焊接结构的数量为2～6个，焊接结构包括第一焊接结构第一焊接结构位于主栅的两端，第一焊接结构面积为0.3平方毫米至1.2平方毫米。通过这样的设计能够减少对于衬底的遮挡，有利于光伏电池吸收光线，同时主栅的数量增加，单根主栅通过的电流减小，有利于减少内部损耗，焊接结构的面积减小，能够减少银浆的耗量，有利于降低成本，更加符合实际使用需求。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请实施例所提供的光伏电池的结构示意图；
图2为本申请实施例所提供的光伏电池的另一实施例的结构示意图；
图3为图1中Ⅰ位置的局部放大图；
图4为本申请实施例所提供的光伏电池的局部结构示意图。
附图标记：
1-主栅；
2-副栅；
3-焊接结构；
31-第一焊接结构；
32-第二焊接结构。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
随着技术的发展，光伏电池已经成为人们常用的太阳能设备，光伏电池通常可以分为N型光伏电池和P型光伏电池。当纯硅应用于太阳能设备时，通过光线照射纯硅，电子脱离其共价键并离开原子，留下一个空穴。然后，这些电子被称为自由载流子，它们可以运载电流。将纯硅与磷原子混合起来，当利用磷原子掺杂时，得到的硅被称为N型，在一种可能的实施方式中，光伏电池的衬底可以是N型半导体，在N型半导体材料上扩散硼元素，形成n/p型结构的太阳电池即为N型电池。衬底表面的钝化层通常为氧化层，氧化层设置于衬底的背侧，氧化层远离衬底的一侧设置有银电极。太阳能电池还可以是N型，硅通过掺杂硼可得到P型硅。P型硅中没有自由电子。在p型半导体材料上扩散磷元素，形成p/n型结构的太阳电池即为P型硅片，在一种可能的实施方式中，光伏电池的衬底可以使P型半导体，衬底背面设置有铝层，铝层设置在钝化层远离衬底的一侧，铝层远离钝化层的一侧还设置有银电极。
如图1、图2、图3所示，本申请提供一种光伏电池，光伏电池包括衬底，以及位于衬底表面的钝化层，光伏电池需要PN结实现光能到电能的转换，可以通过扩散方法制作PN结，形成扩散层，制作钝化层可以起到增加光伏电池的光转换效率的作用。光伏电池还包括相互交叉设置在衬底表面的主栅1和副栅2，具体地，主栅1与副栅2相互垂直设置，且主栅1和副栅2电性连接，副栅2与衬底电性连接，用于收集衬底所产生的电流，主栅1用于收集副栅2的电流，其中，主栅1的数量大于等于11根，例如可以是11根、12根、13根甚至更多，主栅1宽度为20微米～80微米，例如主栅1的宽度可以是20微米、30微米、40微米、50微米、60微米、70微米、80微米等，副栅2数量为70～160根，例如副栅2的数量可以是70、90、110、130、150、160根等，副栅2的宽度为20微米～80微米，例如副栅2的宽度可以是20微米、30微米、40微米、50微米、60微米、70微米、80微米等，光伏电池还包括设置于衬底表面的焊接结构3，焊接结构3的数量为2、3、4、5、6个，焊接结构3包括第一焊接结构31，第一焊接结构31为于主栅1的两端，第一焊接结构31的长度和宽度分别在0.3毫米至1.2毫米之间，例如可以是0.3毫米、0.5毫米、0.7毫米、0.9毫米、1.2毫米等。
本申请实施例所提供的光伏电池可以应用于尺寸范围为160+、180+、200+等型号的电池片，例如161.75mm、163.75mm、166mm、182mm、188mm、210mm等，通常情况下，160+的光伏电池会被切割为两个半片电池，180+、200+等型号的电池片可以是被切割成两次半片，也可以是被切割为3片、4片电池或其他数量的电池，为方便描述，本申请实施例的数据均是以切割后的电池片进行描述。
相较于常规的包括5根、9根主栅1的电池片，本申请所提供的光伏电池主栅1数量设置大于11根，增加了主栅1数量，由于增加主栅1数量，可以减小单根主栅1的宽度，减小单根主栅1电流传输负责的面积，从而减小通过单根主栅1的电流。通常情况下，光伏电池的内部损耗主要为工作时产生的热量，根据公式Q＝I2Rt，其中Q为工作时产生的热量，即内部主要损耗，I为电流，R为电阻，t为工作时间，各个主栅1之间相互并联，主栅1的数量增多时，并联的主栅1增多，光伏电池的总电阻减小，当电路中电流减小，电阻也减小时，在工作时间一定的条件下，光伏电池工作所产生的热量减少，即内部损耗减少，从而有利于提升光伏电池的整体转换效率。
半片光伏电池焊接结构3数量可以设置为2、3、4、5、6个，第一焊接结构31位于主栅1的两端，且第一焊接结构31的长度和宽度分别在0.3毫米至1.2毫米之间，例如可以是0.3毫米、0.5毫米、0.7毫米、0.9毫米、1.2毫米等。
本申请实施例通过调整焊接结构3的数量以及长度和宽度，从而减小了焊接结构3的面积能够降低焊接结构3对于衬底的遮挡，从而有利于降低焊接结构3对于衬底吸收光线的影响，有利于提升光伏电池的工作效率。
相较于传统的5根主栅1的光伏电池，本申请实施例中，由于主栅1的数量大于11根，由于主栅1的数量增加，单根主栅1所收集的电流减小，因此可以减少减小主栅1的宽度，由于主栅1的宽度减小，因此在焊接时所需的焊接强度也相应降低，通过减小第一焊接结构31的面积能够在满足连接所需的焊接拉力的基础上，降低第一焊接结构31对于衬底的遮挡，在减少银浆消耗的同时还能够提升电池效率，更加符合实际的生产和使用需求。
在一种可能的实施方式中，焊接结构3还包括第二焊接结构32，所述第二焊接结构32位于所述第一焊接结构31之间，所述第二焊接结构32的长度和宽度分别在0.4毫米至0.8毫米之间，例如可以是0.4毫米、0.5毫米、0.6毫米、0.7毫米、0.8毫米等。
第二焊接结构32的长度和宽度设置在0.4毫米至0.8毫米之间，能够减小第二焊接结构32的面积，能够降低第二焊接结构32对于衬底的遮挡，从而有利于降低第二焊接结构32对于衬底吸收光线的影响，有利于提升光伏电池的工作效率。
如图4所示，在一种可能的实施方式中，第一焊接结构31和/或第二焊接结构32的形状包括矩形、菱形、圆形、椭圆形中的一种或多种的组合。
通过改变第一焊接结构31和/或第二焊接结构32的形状，这些形状可以内切于常规的正方形焊接结构，以减小焊接结构3的面积，在保证连接强度的同时,减少遮挡面积，有利于提升工作效率，同时降低银浆消耗量，降低生产成本。
在一种可能的实施方式中，第二焊接结构32的面积为0.1平方毫米～0.7平方毫米，例如可以是0.1平方毫米、0.2平方毫米、0.3平方毫米、0.4平方毫米、0.5平方毫米、0.6平方毫米、0.7平方毫米等。第一焊接结构31的面积为0.5平方毫米～1.5平方毫米，例如可以是0.5平方毫米、0.6平方毫米、0.7平方毫米、0.8平方毫米、0.9平方毫米、1.0平方毫米、1.1平方毫米、1.2平方毫米、1.3平方毫米、1.4平方毫米、1.5平方毫米等。
相比较现有方案，减小了第一焊接结构31和第二焊接结构32的面积，减少遮挡面积，提升工作效率，减少银浆的消耗量，降低生产成本。
在一种可能的实施方式中，主栅1和/或副栅2的沿光伏电池的厚度方向的尺寸小于等于10微米，例如可以是9微米、8微米等，和/或，第一焊接结构31和/或第二焊接结构32沿光伏电池的厚度方向的尺寸小于等于8微米，例如可以是7微米、6微米等。
由于主栅1的数量增加宽度降低，因此消耗的银浆数量减少，从而可以减小了主栅1和/或副栅2的厚度，减小主栅1和/或副栅2的体积，从而减小焊接结构3的体积，可以减少银浆原料，降低生产成本。由于焊接结构3的面积减小，因此在焊接时所需的银浆也相对减少，不仅能够减少对于衬底的遮挡还能够降低成本。同时由于整体的厚度降低，起到保护光伏电池作用的胶膜材料的厚度也可以相对降低，从而有利于降低成本，更加符合实际的使用需求。
在一种可能的实施方式中，第二焊接结构32与所述主栅1接触且不与所述副栅2接触。
通过这样的设计能够降低因焊接导致主栅1与副栅2之间的连接位置发生断栅，影响光伏电池正常使用的可能，更加符合实际的使用需求。
本申请提供一种光伏组件，光伏组件从正面至背面依次是玻璃、第一胶膜材料、光伏电池串、第二胶膜材料、背板，其中，光伏电池串由多个光伏电池组成，光伏电池为以上任一项所述的光伏电池。
光伏电池正面的玻璃具有保护和透光的作用，第一胶膜材料和第二胶膜材料用于粘结固定玻璃和光伏电池串，光伏电池串用于将光能转换为电能，背板具有密封、绝缘和防水的作用。
在一种可能的实施方式中，所述光伏电池之间通过焊丝连接，焊丝可以为圆形和近似圆形，所述焊丝的直径为0.25毫米～0.4毫米。焊丝的至少部分经过压扁处理，即焊丝具有多个扁平区域，扁平区域用于与焊接结构3连接，且扁平区域的数量可以大于焊接结构3的数量。
相比现有方案，使用更细的焊丝，减少焊丝对电池的遮挡面积，提高电池的工作效率。焊丝经过压扁后，与光伏电池的接触面积增大，更加便于焊丝与焊接结构3接触，可以增强焊丝连接的稳定性和可靠性。
在一种可能的实施方式中，第一胶膜材料和/或第二胶膜材料的重量为300克每平方米～500克每平方米。
相比现有方案，由于本申请所提供的实施例消耗的银浆较少，焊丝较细，焊丝的降低较低，焊丝刺破胶膜材料的可能性较低，因此可以选择克重更低的第一胶膜材料和/或第二胶膜材料，例如EVA或者POE，以降低生产成本。
在此需要说明的是，本申请中所举例说明的数据仅为在本申请实施例所提供的数据范围内，较为优选以及常用的数据，其余未列出，但出于本申请所提供的数据范围内的数据均能够达到相应的技术效果。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种光伏电池，其特征在于，所述光伏电池包括：
衬底，以及位于所述衬底至少一个表面的钝化层；
相互交叉设置在所述衬底表面的主栅(1)和副栅(2)，且所述主栅(1)与副栅(2)电性连接；
其中，所述主栅(1)的数量大于等于11根，所述主栅的宽度为20微米至80微米；
所述副栅的宽度为20微米至80微米，所述副栅的数量为70～160根；
设置于衬底表面的焊接结构(3)，所述焊接结构(3)的数量为2～6个，所述焊接结构(3)包括第一焊接结构(31)，所述第一焊接结构(31)位于所述主栅(1)的两端；
所述第一焊接结构(31)的长度和宽度分别在0.3毫米至1.2毫米之间。
2.根据权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，所述焊接结构(3)还包括第二焊接结构(32)，所述第二焊接结构(32)位于所述第一焊接结构(31)之间，所述第二焊接结构(32)的长度和宽度分别在0.4毫米至0.8毫米之间。
3.根据权利要求2所述的光伏电池，其特征在于，所述主栅和/或副栅的沿所述光伏电池的厚度方向的尺寸小于等于10微米，和/或；
所述第一焊接结构(31)和/或所述第二焊接结构(32)沿所述光伏电池的厚度方向的尺寸小于等于8微米。
4.根据权利要求2所述的光伏电池，其特征在于，所述第一焊接结构(31)和/或第二焊接结构(32)的形状包括矩形、菱形、圆形、椭圆形中的一种或多种的组合。
5.根据权利要求2所述的光伏电池，其特征在于，所述第二焊接结构(32)的面积为0.1平方毫米～0.7平方毫米。
6.根据权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，所述第一焊接结构(31)的面积为0.5平方毫米～1.5平方毫米。
7.根据权利要求2～5中任一项所述的光伏电池，其特征在于，所述第二焊接结构(32)与所述主栅接触且不与所述副栅接触。
8.根据权利要求1～5中任一项所述的光伏电池，其特征在于，所述衬底为N型半导体，所述钝化层为氧化层，所述氧化层设置于所述衬底的背侧，所述氧化层远离所述衬底的一侧设置有银电极。
9.根据权利要求1～5中任一项所述的光伏电池，其特征在于，所述衬底为P型半导体，所述衬底设置有铝层，所述铝层设置在所述钝化层远离所述衬底的一侧，所述衬底远离所述钝化层的一侧设置有银电极。
10.一种光伏组件，其特征在于，所述光伏组件从正面至背面依次是玻璃、第一胶膜材料、光伏电池串、第二胶膜材料、背板，其中，所述光伏电池串由多个光伏电池组成，所述光伏电池为权利要求1～9中任一项所述的光伏电池。
11.根据权利要求10所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏电池之间通过焊丝连接，所述焊丝为圆形或近似圆形，所述焊丝的直径为0.25毫米～0.4毫米。
12.根据权利要求11所述的光伏组件，其特征在于，所述焊丝具有多个扁平区域，所述扁平区域的数量大于等于所述焊接结构的数量。
13.根据权利要求10所述的光伏组件，其特征在于，所述第一胶膜材料和/或第二胶膜材料的重量为300克每平方米～500克每平方米。
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