CN215815895U - 电池片和具有其的光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池片和具有其的光伏组件，电池片包括：电池片本体；多个电极，多个所述电极设在所述电池片本体的至少一侧表面上，至少一个所述电极为锡膏电极。根据本实用新型的电池片，可以降低电池片的成本，从而可以降低光伏组件的成本，同时可以有效地保证电池片的输出功率。

Description

电池片和具有其的光伏组件

技术领域

本实用新型涉及光伏技术领域，尤其是涉及一种电池片和具有其的光伏组件。

背景技术

随着光伏技术的发展，用户对光伏组件的功率要求也越来越高。

相关技术中，为了满足用户对光伏组件的功率要求，电池片的栅线通常由银浆印刷而成。然而，银浆的成本较高，这就造成光伏组件的成本过高，从而会影响上述光伏组件在市场上的竞争力。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电池片，可以降低电池片的成本，从而可以降低光伏组件的成本。

根据本实用新型第一方面实施例的电池片，包括：电池片本体；多个电极，多个所述电极设在所述电池片本体的至少一侧表面上，至少一个所述电极为锡膏电极。

根据本实用新型实施例的电池片，通过使至少一个电极为锡膏电极，由此，可以降低电池片的成本，从而可以降低光伏组件的成本，同时可以有效地保证电池片的输出功率。

根据本实用新型的一些实施例，多个所述电极包括，多个第一电极，多个所述第一电极沿第一方向彼此间隔设置在所述电池片本体的至少一侧表面上，每个所述第一电极沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸；多个第二电极，多个所述第二电极沿第二方向彼此间隔设置在所述电池片本体的至少一侧表面上，每个所述第二电极沿所述第一方向延伸；多个所述第一电极中的至少一个为锡膏电极，和/或多个所述第二电极中的至少一个为锡膏电极。

根据本实用新型的一些实施例，多个所述第一电极中的至少一个为所述锡膏电极，所述锡膏电极的宽度为W₁，所述锡膏主栅线的高度为H₁，其中，所述W₁、H₁分别满足：40μm≤W₁≤200μm，8μm≤H₁≤40μm。

根据本实用新型的一些实施例，所述W₁、H₁分别进一步满足：80μm≤W₁≤150μm，10μm≤H₁≤25μm。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一电极的数量为N，其中，所述N满足：6≤N≤21。

根据本实用新型的一些实施例，所述N进一步满足：9≤N≤12。

根据本实用新型的一些实施例，多个所述第二电极中的至少一个为所述锡膏电极，所述锡膏电极的宽度为W₂，所述锡膏电极的高度为H₂，其中，所述W₂、H₂分别满足：30μm≤W₂≤100μm，8μm≤H₂≤50μm。

根据本实用新型的一些实施例，所有的所述第一电极和所有的所述第二电极均为所述锡膏电极。

根据本实用新型的一些实施例，所有的所述第一电极均为所述锡膏电极，所有的所述第二电极均为含银电极。

根据本实用新型的一些实施例，相邻两个所述第二电极在所述第二方向上的最小间距为D，其中，所述D满足：0.8mm≤D≤2mm。

根据本实用新型的一些实施例，所述锡膏电极包括锡与银、铟、镍、锑、铜、铋和铅中的一种或几种的混合。

根据本实用新型的一些实施例，当所述锡膏电极包括银时，所述银的重量占比为0％～30％。

根据本实用新型的一些实施例，所述锡膏电极直接连接在所述电池片本体上。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池片的正面设有多个正面第二电极，所述电池片的背面设有多个背面第二电极，所述正面第二电极和所述背面第二电极中的至少一种为所述锡膏电极；所述背面第二电极的数量不小于所述正面第二电极的数量。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池片的正面设有多个正面第二电极，所述电池片的背面设有多个背面第二电极，所述正面第二电极和所述背面第二电极中的至少一种为所述锡膏电极；所有的所述背面第二电极的遮挡所述电池片本体的背面的面积之和不小于所有的所述正面第二电极的遮挡所述电池片本体的正面的面积之和。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池片的长度为L，所述电池片的宽度为W，其中，所述L、W分别满足：156mm≤L≤240mm，78mm≤W≤240mm。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池片为异质结电池片、Topcon电池片或PERC电池片。

根据本实用新型第二方面实施例的光伏组件，包括根据本实用新型上述第一方面实施例的电池片。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的电池片的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的电池片的剖面图；

图3是根据本实用新型实施例的电池片的另一个角度的剖面图。

附图标记：

100：电池片；

1：电池片本体；11：n型单晶衬底；12：第一a-Si:H层；

13：n+掺杂a-Si:H层；14：第一TCO层；15：第二a-Si:H层；

16：p+掺杂a-Si:H层；17：第二TCO层；2：第一电极；3：第二电极；

31：正面第二电极；32：背面第二电极。

具体实施方式

下面参考图1-图3描述根据本实用新型第一方面实施例的电池片100。电池片100可以应用于光伏组件(图未示出)，但不限于此。在本申请下面的描述中，以电池片100应用于光伏组件为例进行说明。

如图1-图3所示，根据本实用新型第一方面实施例的电池片100，包括电池片本体1和多个电极，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

具体而言，多个电极设在电池片本体1的至少一侧表面上，至少一个电极为锡膏电极。由此，与传统的电池片印刷银浆栅线相比，一方面，锡膏的成本较低，从而可以降低电池片100的成本，进而可以降低光伏组件的成本，提高了光伏组件的市场竞争力；另一方面，锡膏的电阻率与银浆的电阻率基本相同，具体地，锡膏的电阻率的取值范围一般为5×10^-6Ω·cm(欧姆·厘米)～15×10^-6Ω·cm(包括端点值)，从而可以有效地保证电池片100的输出功率。

根据本实用新型实施例的电池片100，通过使至少一个电极为锡膏电极，由此，可以降低电池片100的成本，从而可以降低光伏组件的成本，同时可以有效地保证电池片100的输出功率。

根据本实用新型的一些实施例，参照图1，多个电极包括多个第一电极2和多个第二电极3，多个第一电极2沿第一方向(例如，图1中的左右方向)彼此间隔设置在电池片本体1的至少一侧表面上，每个第一电极2沿与第一方向垂直的第二方向(例如，图1中的上下方向)延伸。多个第二电极3沿第二方向彼此间隔设置在电池片本体1的至少一侧表面上，每个第二电极3沿第一方向延伸。

例如，在图1的示例中，电池片100可以大体为矩形，多个第一电极2可以均沿上下方向延伸且在左右方向上均匀间隔设置，且多个第一电极2均平行于电池片本体1的左侧边和右侧边。多个第二电极3可以均沿左右方向延伸且在上下方向上均匀间隔设置，且多个第二电极3均平行于电池片本体1的上侧边和下侧边。由此，通过设置上述多个第一电极2和多个第二电极3，当电池片100应用于光伏组件时，多个第二电极3可以将电池片本体1通过光生伏特效应所产生的电流引导出来，再通过多个第一电极2将多个第二电极3上的电流收集并汇总。

多个第一电极2中的至少一个为锡膏电极，和/或多个第二电极3中的至少一个为锡膏电极。其中，可以仅多个第一电极2中的至少一个为锡膏电极；或者，也可以仅多个第二电极3中的至少一个为锡膏电极；又或者，还可以多个第一电极2中的至少一个为锡膏电极，且多个第二电极3中的至少一个为锡膏电极。由此，在保证电池片100的输出功率的同时，可以降低电池片100的成本，从而可以降低光伏组件的成本。

在一些可选的实施例中，如图2所示，多个第一电极2中的至少一个为锡膏电极主栅线，锡膏电极的宽度为W₁，锡膏电极的高度为H₁，其中，W₁、H₁分别满足：40μm≤W₁≤200μm，8μm≤H₁≤40μm。当W₁＜40μm时，锡膏电极的宽度较窄，使得锡膏电极不易加工；当W₁＞200μm时，锡膏电极的宽度较宽，可能会增加对电池片本体1的遮挡，从而影响电池片100的输出功率。当H₁＜8μm时，锡膏电极的高度较低，可能会影响锡膏电极与电池片本体1之间连接的可靠性；当H₁＞40μm时，锡膏电极的高度较高，可能会增加电池片100的电阻，从而会降低电池片100的输出功率。由此，当W₁、H₁分别满足40μm≤W₁≤200μm，8μm≤H₁≤40μm时，在保证电池片100的输出功率的同时，方便了锡膏电极的加工，且可以保证锡膏电极与电池片本体1能够可靠连接。

进一步地，W₁、H₁分别进一步满足：80μm≤W₁≤150μm，10μm≤H₁≤25μm。如此设置，可以有效地保证锡膏电极与电池片本体1之间的焊接拉力和可靠性，同时可以增加锡膏电极的横截面积，从而可以降低锡膏电极的电阻，进而可以有效地保证电池片100的输出功率。

在一些可选的实施例中，第一电极2的数量为N，其中，N满足：6≤N≤21。当N＜6时，第一电极2的数量较少，可能无法有效收集和汇总多个第二电极3上的电流，从而影响电池片100的输出功率；当N＞21时，第一电极2的数量较多，可能导致对电池片本体1的遮挡面积过大，从而同样影响电池片100的输出功率。由此，通过使N满足6≤N≤21，多个第一电极2可以有效收集和汇总多个第二电极3上的电流，同时可以保证电池片100的输出功率。

进一步地，N可以进一步满足：9≤N≤12。由此，在保证多个第一电极2可以有效收集和汇总多个第二电极3上的电流同时，第一电极2遮挡电池片本体1的面积较少，可以有效地保证电池片100的光电转换效率，从而保证电池片100的输出功率。

在一些可选的实施例中，参照图3，多个第二电极3中的至少一个为锡膏电极，锡膏电极的宽度为W₂，锡膏电极的高度为H₂，其中，W₂、H₂分别满足：30μm≤W₂≤100μm，8μm≤H₂≤50μm。当W₂＜30μm时，锡膏电极的宽度较窄，会增大锡膏电极的传输电阻，可能无法有效引导电池片本体1上的电流，从而影响电池片100的输出功率，且锡膏电极不易加工；当W₂＞100μm时，锡膏电极的宽度较宽，可能会增加对电池片本体1的遮挡，从而影响电池片100的输出功率。当H₂＜8μm时，锡膏电极的高度较低，可能会影响锡膏电极与电池片本体1之间连接的可靠性；当H₂＞50μm时，锡膏电极的高度较高，会增加电池片100的电阻，从而会降低电池片100的输出功率。由此，当W₂、H₂分别满足30μm≤W₂≤100μm，8μm≤H₂≤50μm时，锡膏电极在可以有效引导电池片本体1产生的电流的同时，保证了电池片100的输出功率，方便了锡膏电极的加工，且可以保证锡膏电极与电池片本体1能够可靠连接。

根据本实用新型的一些可选实施例，所有的第一电极2和所有的第二电极3均为锡膏电极。如此设置，可以极大地降低电池片100的成本，从而可以极大地降低光伏组件的成本，进一步提高光伏组件的市场竞争力。其中，第一电极2和第二电极3可以同步印刷至电池片本体1上；或者，第一电极2和第二电极3可以分步印刷或分开印刷至电池片本体1上。

根据本实用新型的另一些可选实施例，所有的第一电极2均为锡膏电极，所有的第二电极3均为含银电极。由于银具有良好的导电性，通过将第二电极3设置成含银电极，可以有效地将电池片本体1产生的电流导出，同时第一电极2为锡膏电极，可以有效地降低电池片100的成本。

在一些可选的实施例中，如图1所示，相邻两个第二电极3在第二方向上的最小间距为D，其中，D满足：0.8mm≤D≤2mm。当D＜0.8mm时，相邻两个第二电极3之间的距离过小，设置在电池片本体1的第二电极3的数量会较多，会导致第二电极3遮挡电池片本体1的面积过大，影响电池片100的光电转换效率；当D＞2mm时，相邻两个第二电极3之间的距离过大，可能会增加电池片100的电阻，从而会影响电池片100的输出功率。由此，当D满足：0.8mm≤D≤2mm时，既可以减小电池片100的电阻，又可以保证电池片100的光电转换效率和输出功率。

根据本实用新型的一些实施例，锡膏电极包括锡与银、铟、镍、锑、铜、铋和铅中的一种或几种的混合。也就是说，锡膏电极是以锡为主体，银、铟、镍、锑、铜、铋和铅中的一种或几种参杂在锡中，从而可以降低锡膏的熔点温度，提高锡膏的焊接性能。其中，银可以改善锡膏的焊接润湿性能，且可以降低锡膏的电阻率。铟可以降低锡膏的熔点温度，且可以保证锡膏的低温焊接性能，使得锡膏具有较好的物理性和润湿性。铋可以降低锡膏的焊接温度。镍可以抑制焊接过程中锡膏中铜基材的溶解。铜可以加强锡膏的刚性，提升锡膏的焊点强度。由此，锡膏可以为低电阻率锡膏，从而可以有效地降低电池片100和光伏组件的度电成本，提高电池片100和光伏组件的输出功率，且保证锡膏具有低温可焊接性能。其中，锡膏的熔点温度为120℃～240℃(包括端点值)。

进一步地，当锡膏电极包括银时，银的重量占比为0％～30％(包括端点值)。当银的重量占比大于30％时，由于银的成本较高，会增加电池片100的成本。由此，当锡膏电极包括银时，使银的重量占比为0％～30％，在保证电池片100的输出功率的同时，可以降低电池片100的成本。

根据本实用新型的一些实施例，锡膏电极可以直接连接在电池片本体1上。例如，锡膏电极可以通过印刷方式印刷在电池片本体1上。由此，锡膏电极的连接方式较为简单，便于操作，可以提高电池片100的装配效率。

根据本实用新型的一些实施例，参照图3，电池片100的正面设有多个正面第二电极31，电池片100的背面设有多个背面第二电极32，正面第二电极31和背面第二电极32中的至少一种为锡膏电极。其中，正面第二电极31和背面第二电极32可以均为锡膏电极；或者，正面第二电极31和背面第二电极32中的其中一种为锡膏电极。具体地，多个正面第二电极31在电池片本体1的正面且沿第二方向彼此间隔开，每个正面第二电极31沿第一方向延伸。多个背面第二电极32在电池片本体1的背面且沿第二方向彼此间隔开，每个背面第二电极32沿第一方向延伸。由此，可以有效地降低电池片100的成本，从而可以降低光伏组件的成本，同时可以保证电池片本体1产生的电流能够传递至正面第二电极31和背面第二电极32上，保证了电池片100的输出功率。

在一些可选的实施例中，背面第二电极32的数量不小于正面第二电极31的数量。如此设置，可以减小多个正面第二电极31对电池片本体1正面的遮挡面积，由于电池片本体1的正面为主要受光面，从而可以增加电池片本体1的正面的受光面积，进而可以提高光伏组件的输出功率。

当然，本实用新型不限于此，在另一些可选的实施例中，所有的背面第二电极32的遮挡电池片本体1的背面的面积之和不小于所有的正面第二电极31的遮挡电池片本体1的正面的面积之和。由此，同样可以减小多个正面第二电极31对电池片本体1正面的遮挡面积，从而可以增加电池片本体1的正面的受光面积，进而提高了光伏组件的输出功率。

在一些可选的实施例中，如图1所示，电池片100的长度为L，电池片100的宽度为W，其中，L、W分别满足：156mm≤L≤240mm，78mm≤W≤240mm。由此，通过使L、W分别满足156mm≤L≤240mm，78mm≤W≤240mm，电池片本体1的长度较大，使光伏组件中的电池片100数量可以相应减少，同时保证了电池片100的受光面积，从而可以提高光伏组件的有效发光面积，进而可以提高光伏组件的转换效率以及输出功率，有效降低单瓦成本。其中，电池片100可以为完整电池片；或者，电池片100也可以为完整电池片的二分之一；又或者，电池片100还可以为完整电池片的三分之一。但不限于此。

在一些可选的实施例中，如图2和图3所示，电池片100可以为异质结(一种特殊的PN结，由两层以上不同的半导体材料薄膜依次沉积在同一基座上形成，这些材料具有不同的能带隙，它们可以是砷化镓之类的化合物，也可以是硅-锗之类的半导体合金)电池片。异质结电池片是一种利用晶体硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太阳电池。由于异质结电池片内含有晶体硅和非晶硅，可以增加电池片100吸收太阳光光谱的范围，提高电池片100的光电转换率。

例如，在图2和图3的示例中，电池片100本体可以包括n型单晶衬底11101，n型单晶衬底11的正面沿朝向远离n型单晶衬底11中心的方向依次设有第一a-Si:H(hydrogenatedamorphous silicon，氢化非晶硅)层12、n+掺杂a-Si:H层13和第一TCO(transparentconbaictive oxide，透明导电氧化物)层14，n型单晶衬底11的背面沿朝向远离n型单晶衬底11中心的方向依次设有第二a-Si:H层15、p+掺杂a-Si:H层16和第二TCO层17。由此，异质结电池片呈正背面对称结构，且采用低温银浆料，可以有效地将电池片100薄片化，从而可以节省材料，降低成本，同时提高电池片本体1的抗冷热应力能力。

电池片100也可以为Topcon(Tunnel Oxide Passivated Contact，隧穿氧化层钝化接触)电池片(图未示出)。Topcon电池片是一种使用超薄氧化层作为钝化层结构的太阳电池片。例如，电池片本体1可以包括n型硅基体，n型硅基体的正面沿朝向远离n型硅基体中心的方向依次为p+层、正面钝化层和正面氮化硅层，n型硅基体的背面朝向远离n型硅基体中心的方向依次为隧穿氧化层、多晶硅薄膜层和背面钝化层。由于隧穿氧化层可以使多子电子隧穿进入多晶硅薄膜层同时阻挡少子空穴复合，从而电子在多晶硅薄膜层的横向传输被金属收集，进而可以极大地降低电池片100背面的复合电流，提升了电池片100的开路电压和短路电流。

电池片100还可以为PERC(Passivated Emitter and Rear Cell，钝化发射极和背面电池技术)电池片(图未示出)。例如，电池片本体1可以包括p型硅基体，p型硅基体的正面沿朝向远离p型硅基体中心的方向依次为N+发射极层和氮化硅减反膜层，p型硅基体的背面朝向远离p型硅基体中心的方向为背面钝化层。由于PERC电池片的背面附有介质钝化层，可以极大地减少电池片100上的光电损失，从而可以增加光吸收率、降低电池片100背面的复合电流密度，且成本较低。

根据本实用新型第二方面实施例的光伏组件，包括根据本实用新型上述第一方面实施例的电池片100。

根据本实用新型实施例的光伏组件，通过采用上述电池片100，可以有效地降低光伏组件的成本。

根据本实用新型实施例的光伏组件的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (16)

1.一种电池片，其特征在于，包括：

电池片本体；

多个电极，多个所述电极设在所述电池片本体的至少一侧表面上，至少一个所述电极为锡膏电极。

2.根据权利要求1所述的电池片，其特征在于，多个所述电极包括：

多个第一电极，多个所述第一电极沿第一方向彼此间隔设置在所述电池片本体的至少一侧表面上，每个所述第一电极沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸；

多个第二电极，多个所述第二电极沿第二方向彼此间隔设置在所述电池片本体的至少一侧表面上，每个所述第二电极沿所述第一方向延伸；

多个所述第一电极中的至少一个为锡膏电极，和/或

多个所述第二电极中的至少一个为锡膏电极。

3.根据权利要求2所述的电池片，其特征在于，多个所述第一电极中的至少一个为所述锡膏电极，

所述锡膏电极的宽度为W₁，所述锡膏电极的高度为H₁，其中，所述W₁、H₁分别满足：40μm≤W₁≤200μm，8μm≤H₁≤40μm。

4.根据权利要求3所述的电池片，其特征在于，所述W₁、H₁分别进一步满足：80μm≤W₁≤150μm，10μm≤H₁≤25μm。

5.根据权利要求2所述的电池片，其特征在于，所述第一电极的数量为N，其中，所述N满足：6≤N≤21。

6.根据权利要求5所述的电池片，其特征在于，所述N进一步满足：9≤N≤12。

7.根据权利要求2所述的电池片，其特征在于，多个所述第二电极中的至少一个为所述锡膏电极，

所述锡膏电极的宽度为W₂，所述锡膏电极的高度为H₂，其中，所述W₂、H₂分别满足：30μm≤W₂≤100μm，8μm≤H₂≤50μm。

8.根据权利要求2所述的电池片，其特征在于，所有的所述第一电极和所有的所述第二电极均为所述锡膏电极。

9.根据权利要求2所述的电池片，其特征在于，所有的所述第一电极均为所述锡膏电极，所有的所述第二电极均为含银电极。

10.根据权利要求2所述的电池片，其特征在于，相邻两个所述第二电极在所述第二方向上的最小间距为D，其中，所述D满足：0.8mm≤D≤2.0mm。

11.根据权利要求1所述的电池片，其特征在于，所述锡膏电极直接连接在所述电池片本体上。

12.根据权利要求1所述的电池片，其特征在于，所述电池片的正面设有多个正面第二电极，所述电池片的背面设有多个背面第二电极，所述正面第二电极和所述背面第二电极中的至少一种为所述锡膏电极；

所述背面第二电极的数量不小于所述正面第二电极的数量。

13.根据权利要求1所述的电池片，其特征在于，所述电池片的正面设有多个正面第二电极，所述电池片的背面设有多个背面第二电极，所述正面第二电极和所述背面第二电极中的至少一种为所述锡膏电极；

所有的所述背面第二电极的遮挡所述电池片本体的背面的面积之和不小于所有的所述正面第二电极的遮挡所述电池片本体的正面的面积之和。

14.根据权利要求1-13任一项所述的电池片，其特征在于，所述电池片的长度为L，所述电池片的宽度为W，其中，所述L、W分别满足：156mm≤L≤240mm，78mm≤W≤240mm。

15.根据权利要求1-13任一项所述的电池片，其特征在于，所述电池片为异质结电池片、Topcon电池片或PERC电池片。

16.一种光伏组件，其特征在于，包括根据权利要求1-15任一项所述的电池片。

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