CN216648328U - 异质结电池组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种异质结电池组件，包括：结构硅片，由多个所述结构硅片形成异质结电池；副栅线，所述副栅线印刷设置在结构硅片上；以及金属丝，所述金属丝通过低温粘胶固定，与副栅线接触实现电传导。本实用新型提供了异质结电池组件，无需激光切割和高温焊接，无需设置主栅线从而降低银耗，解决了异质结电池所遇到的切割效率损失、高温焊接破坏非晶硅层、薄片化难、银浆耗量高、设备精度要求高、互联片间隐裂等实际量产的问题，非常值得推广。

Description

异质结电池组件

技术领域

本实用新型涉及光伏组件技术领域，具体为一种异质结电池组件。

背景技术

光伏电池片通过设置PN结从而对太阳入射光进行光电转换实现发电，早期BSF电池由于背表面的金属铝膜层中的复合存在，导致电池转换效率只能达到19％左右。通过电池背表面设置介质膜钝化，采用局域金属接触，大大降低背表面复合速度，同时提升了背表面的光反射，形成PERC结构电池。在此技术上，科研人员进一步思考如何提高钝化效果，进而研发出了HJT电池，即异质结电池。组件端对电池进行切半，利用先串后并电路连接形成有效半片结构，可以有效提高组件功率和效率。

但是，现有技术仍然存在较为明显的缺陷：1、HJT电视仍需切割形成半片，激光(高温)切割引起的HJT热敏效应，导致电池效率损失严重；2、采用金属焊带高温焊接方式，高温会破坏HJT电池非晶硅和TCO结构，严重影响钝化效果；3、HJT匹配金属焊带焊接需要设置焊接主栅线和焊盘点，电池银浆耗量大大增加，使得生产和实用的成本较高；4、为了提高组件屏占比，电池与电池的互联间距不断缩小，但是传统的采用金属圆焊接互联位置，连接隐裂问题无法规避，生产良率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种异质结电池组件，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种异质结电池组件，包括：

结构硅片，由多个所述结构硅片形成异质结电池；

副栅线，所述副栅线印刷设置在结构硅片上；以及

金属丝，所述金属丝通过低温粘胶固定，与副栅线接触实现电传导。

优选的，所述结构硅片为标准异质结电池的二分之一或三分之一或四分之一。

优选的，所述结构硅片的厚度为100-170um，所述结构硅片的长边尺寸为160-240mm，所述结构硅片的短边尺寸为40-120mm。

优选的，所述金属丝相对副栅线垂直设置。

优选的，所述金属丝的直径为0.25-0.35mm，相邻的所述金属丝的间距为3.0-12.0mm。

优选的，所述低温粘胶为导电胶粘剂或非导电胶粘剂，所述低温粘胶按照线状或点状设置。

优选的，所述金属丝的两端分别连接有结构硅片，所述结构硅片的边缘形状包括全直角、大倒角、小倒角中的任意一种，两个所述结构硅片的相互靠近端形成互联重合区域，所述金属丝的两端为圆柱段，中间为扁平段，且扁平段对应互联重合区域设置。

优选的，相邻的所述结构硅片的互联间距为负间距、零间距或正间距，互联间距为负间距或零间距的所述结构硅片相邻端均设置有缓冲部。

优选的，互联间距为正间距的所述结构硅片相邻端设置有缓冲部。

优选的，所述缓冲部为非导电胶。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型直接使用小片的结构硅片，然后将两至四个结构硅片拼装组成整体的异质结电池串，无需再进一步对电池进行激光切割，有效解决激光切割热敏效率损失的问题；

2、本实用新型的异质结电池表面通过金属丝与副栅线相连进行汇流导电和输出，采用无主栅设计，也无需设置焊盘点，有效降低了银耗，进而显著降低生产成本；

3、本实用新型中的胶粘金属丝互联工艺属于低温工艺，匹配HJT低温加工要求，支持薄硅片应用；

4、本实用新型中的金属丝与HJT电池副栅线形成相交关系，大大降低了传统串焊机对位精度的高要求，工艺简单；

5、本实用新型中，相邻的结构硅片之间设置有缓冲层，有效降低了片间互联的隐裂问题，提高了生产良率。

本实用新型提供了异质结电池组件，无需激光切割和高温焊接，无需设置主栅线从而降低银耗，解决了异质结电池所遇到的切割效率损失、高温焊接破坏非晶硅层、薄片化难、银浆耗量高、设备精度要求高、互联片间隐裂等实际量产的问题，非常值得推广。

附图说明

图1为常规整片电池的结构示意图；

图2为本实用新型的副栅线在结构硅片上的示意图；

图3为本实用新型的副栅线、金属丝和低温粘胶的位置关系示意图；

图4为本实用新型的两个结构硅片的互联重合状态示意图；

图5为本实用新型的实施例二的状态示意图；

图6为本实用新型的实施例三的状态示意图；

图7为本实用新型的实施例四的状态示意图；

图8为本实用新型的实施例五的状态示意图；

图9为本实用新型的金属丝不同间距、不同直径及其对应的功率损耗关系曲线图。

图中：1结构硅片、2副栅线、3金属丝、4低温粘胶、5缓冲部、6主栅线。

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。

实施例：

请参阅图1至图9，本实用新型提供一种技术方案：

一种异质结电池组件，包括：

结构硅片1，多个结构硅片1形成异质结电池，此处直接采用多片拼装的方式形成异质结电池串，而不是将异质结电池用红外纳秒激光进行切割形成半片后再焊接，可以有效避免热敏反应；

副栅线2，副栅线2印刷设置在结构硅片1上，用于对电流进行导流；以及

金属丝3，金属丝3通过低温粘胶4固定，与副栅线2接触实现电传导，金属丝3在此处代替了传统的主栅线6，一方面，副栅线2会将电流传导至金属丝3而不是主栅线6，金属丝3的材质优选为铜，具有良好的导电性，因此替换后副栅线2和金属丝3的整体导流效果并不会下降，另一方面，金属丝3直接通过低温粘胶4和副栅线2交叉固定，无需使用常规的高温金属焊接方式，避免了对焊接工艺的高要求，也避免了高温对结构硅片1的损坏。

作为一个优选，结构硅片1为标准异质结电池的二分之一或三分之一或四分之一，每个结构硅片1的大小均相等，便于统一生产。

作为一个优选，结构硅片1的厚度为100-170um，结构硅片1的长边尺寸为160-240mm，结构硅片1的短边尺寸为40-120mm，该尺寸符合当前的生产情况，具有实际可操作性，便于量产。

作为一个优选，金属丝3相对副栅线2垂直设置，副栅线2上的电流会通过金属丝3汇流输出。

作为一个优选，金属丝3的直径为0.25-0.35mm，相邻的金属丝3的间距为3.0-12.0mm，具体的实验数据可参考下表，绘制的曲线图可参照附图9。

表1金属丝不同间距、不同直径及其对应的功率损耗关系

作为一个优选，低温粘胶4为导电胶粘剂或非导电胶粘剂，低温粘胶4按照线状或点状设置，可以牢固地将金属丝3粘附在结构硅片1上。

作为一个优选，金属丝3的两端分别连接有结构硅片1，结构硅片1的边缘形状包括全直角、大倒角、小倒角中的任意一种，两个结构硅片1的相互靠近端形成互联重合区域，金属丝3的两端为圆柱段，中间为扁平段，且扁平段对应互联重合区域设置，接触更加紧密，导流效果更好。

作为一个优选，相邻的结构硅片1的互联间距为负间距、零间距或正间距，互联间距为负间距或零间距的结构硅片1相邻端均设置有缓冲部5，这是因为这两种状态下连接部更易发生隐裂，因此设置的缓冲部5能够有效降低片间连接处隐裂发生的安全隐患。

作为一个优选，互联间距为正间距的结构硅片1相邻端设置有缓冲部5，正间距状态下结构硅片1发生隐裂的隐患相比稍低，但是为了进一步提高良品率，依然可以在正间距的结构硅片1相邻端设置缓冲部5，进行保护。

作为一个优选，缓冲部5为非导电胶，用于避免结构硅片1发生隐裂。

实施例一：

本申请中异质结电池组件的各结构组装顺序如下：

第一步：将只有标准异质结电池大小的二分之一到四分之一的结构硅片1进行上料，依次经过清洗制绒、非晶硅薄膜沉积和TCO沉积，从而无需再进一步对结构硅片1进行激光切割，有效解决异质结电池被激光切割后热敏反应损失的问题；

第二步：在结构硅片1上印刷副栅线2，副栅线2的原料为银浆，无需主栅线6或者焊接盘，从而减少银耗，降低异质结电池的生产成本；

第三步：在结构硅片1上铺设若干根金属丝3，金属丝3的材质可以为铜，金属丝3通过低温粘胶4进行固定，金属丝3和副栅线2交叉连接，形成有效的接触电传导，用于电流的收集与传输，同时使得异质结电池可以在低温环境下进行加工，避免热敏反应，也杜绝了传统的高温焊接方式，有利于薄型异质结电池的应用；

第四步：金属丝3的两端分别连接有结构硅片1，两个结构硅片1的相互靠近端形成互联重合区域，依次铺设更多数量结构硅片1和金属丝3，完成结构硅片1的组装，进而形成完整的异质结电池。

实施例二：

实际使用中，为了提高组件屏占比，电池与电池互联间距不断地缩小，使得结构硅片1的片间连接隐裂问题愈发严重。因此在上述实施例一中，形成异质结电池之后，可以增加以下结构设计：

根据相邻的结构硅片1的安装位置关系，在互联间距为负间距的结构硅片1相邻端设置缓冲部5，缓冲部5具备良好的弹性形变能力，从而起到有效缓冲并释放应力的效果。

实施例三：

本实施例与实施例二相似，唯一不同的是，根据相邻的结构硅片1的安装位置关系，当互联间距为零时，仍然在结构硅片1相邻端设置缓冲部5，缓冲部5具备良好的弹性形变能力，从而起到有效缓冲并释放应力的效果。

实施例四：

本实施例与实施例二、三相似，唯一不同的是，实施例二、三中的相邻结构硅片1为负间距或零间距，这两种状态下连接部更易发生隐裂，因此设置的缓冲部5能够有效降低片间连接处隐裂发生的安全隐患，但是在本实施例中，相邻的结构硅片1之间的互联间距为正间距，此时为了缩减工艺流程、加快生产速度以提高产量，可以不设置额外的缓冲部5。

实施例五：

本实施例中结构硅片1的互联间距与实施例四相同，唯一不同的是，此时更为关注的是异质结电池的良品率而不是单纯的生产速率，因此，在互联间距为正间距的相邻结构硅片1的接近端，仍然设置缓冲部5，从而起到有效缓冲并释放应力的效果。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神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所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种异质结电池组件，其特征在于，包括：

结构硅片(1)，由多个所述结构硅片(1)形成异质结电池；

副栅线(2)，所述副栅线(2)印刷设置在结构硅片(1)上；

金属丝(3)，所述金属丝(3)通过低温粘胶(4)固定，与副栅线(2)接触实现电传导；以及

相邻的所述结构硅片(1)的互联间距为负间距、零间距或正间距，互联间距为负间距或零间距的所述结构硅片(1)相邻端均设置有缓冲部(5)，互联间距为正间距的所述结构硅片(1)相邻端设置有缓冲部(5)，所述缓冲部(5)为非导电胶。

2.根据权利要求1所述的一种异质结电池组件，其特征在于：所述结构硅片(1)为标准异质结电池的二分之一或三分之一或四分之一。

3.根据权利要求1所述的一种异质结电池组件，其特征在于：所述结构硅片(1)的厚度为100-170um，所述结构硅片(1)的长边尺寸为160-240mm，所述结构硅片(1)的短边尺寸为40-120mm。

4.根据权利要求1所述的一种异质结电池组件，其特征在于：所述金属丝(3)相对副栅线(2)垂直设置。

5.根据权利要求1所述的一种异质结电池组件，其特征在于：所述金属丝(3)的直径为0.25-0.35mm，相邻的所述金属丝(3)的间距为3.0-12.0mm。

6.根据权利要求1所述的一种异质结电池组件，其特征在于：所述低温粘胶(4)为导电胶粘剂或非导电胶粘剂，所述低温粘胶(4)按照线状或点状设置。

7.根据权利要求1所述的一种异质结电池组件，其特征在于：所述金属丝(3)的两端分别连接有结构硅片(1)，所述结构硅片(1)的边缘形状包括全直角、大倒角、小倒角中的任意一种，两个所述结构硅片(1)的相互靠近端形成互联重合区域，所述金属丝(3)的两端为圆柱段，中间为扁平段，且扁平段对应互联重合区域设置。

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