CN217655889U - 一种太阳能电池及太阳能电池组件 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种太阳能电池及太阳能电池组件，涉及光伏技术领域。太阳能电池包括设置于正面的多行副栅和多列主栅。多行副栅间隔布置，每列副栅沿第一预设方向延伸。多列主栅间隔布置，每列主栅包括多个沿第二预设方向间隔布置的主栅组件，每个主栅组件沿第二预设方向的两端分别连接于相邻两行副栅，且每列主栅能够连接于全部副栅。本申请的太阳能电池通过改变主栅结构，将连续的主栅替换成间隔布置的分段式主栅组件，能够降低主栅结构的银浆使用量，从而降低电池的制作成本；分段式主栅结构能够减少太阳能电池的正面的金属化面积，提高太阳能电池有效的光照面积，降低正面减反膜层的破坏，提升短路电流，有助于提升太阳能电池的光电转换效率。

Description

一种太阳能电池及太阳能电池组件

技术领域

本申请涉及光伏技术领域，具体而言，涉及一种太阳能电池及太阳能电池组件。

背景技术

在全球气候变暖及化石能源日益枯竭的大背景下，可再生能源开发利用逐渐受到国际社会的重视。在全球绿色复苏的有利推动下，太阳能能源得到快速发展。

在目前光伏发电市场，单晶硅组件占比已达到90％以上，晶硅电池度电成本依然居高不下，其中原硅料占据70％左右制造成本，非硅成本占据30％左右，其中银浆成本占据非硅成本的80％左右。因此减少单片晶硅电池中银浆料的用量可以进一步降低晶硅电池制造成本。

常规多主栅电池的采用分步印刷，正电极结构由正极主栅、正极副栅构成，正极副栅横向均匀、平行分布排布，并与纵向等间距平行阵列的正极主栅垂直相交，正极副栅通过高精度校准重合与SE激光重掺杂区域上与硅基形成良好的欧姆接触，收集载流子，从而行成电流汇集到正极主栅上。常规晶硅电池中采用分步印刷，优先印刷正极主栅后正极副栅套印搭接正极主栅上，通过组件焊带焊接PAD点、正极主栅后导出。目前常规多主栅正电极银浆耗量占到整片电池的70％。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种太阳能电池及太阳能电池组件，其能够降低正极主栅的银浆用量，从而降低太阳能电池的制备成本。

第一方面，本申请实施例提供一种太阳能电池，其正面具有第一预设方向和第二预设方向，其包括：多行副栅和多列主栅。

多行副栅设置于正面且间隔布置，每列副栅沿第一预设方向延伸。

多列主栅设置于正面且间隔布置，每列主栅包括多个沿第二预设方向间隔布置的主栅组件，每个主栅组件沿第二预设方向的两端分别连接于相邻两行副栅，且每列主栅能够连接于全部副栅。

在上述实现过程中，本申请的太阳能电池通过改变主栅结构，将连续的主栅替换成间隔布置的分段式主栅组件，一方面能够降低主栅结构的银浆使用量，从而降低电池的制作成本；另一方面，分段式主栅结构能够减少太阳能电池的正面的金属化面积，提高太阳能电池有效的光照面积，降低正面减反膜层的破坏，提升短路电流，有助于提升太阳能电池的光电转换效率。

在一种可能的实施方案中，任意相邻两列主栅的多个主栅组件沿第二预设方向对称分布。

在一种可能的实施方案中，任意相邻两列主栅的多个主栅组件沿第二预设方向交错分布。

在一种可能的实施方案中，太阳能电池还包括间隔布置的多列防断栅，每列防断栅设置于任意相邻两列主栅之间，每列防断栅包括沿第二预设方向间隔布置的防断栅线，每个防断栅线沿第二预设方向的两端分别连接于相邻两行副栅，且每列防断栅和相邻主栅沿第二预设方向交错分布。

在上述实现过程中，防断栅用于连接相邻两行副栅，在副栅的某些位置发生断裂时，某些段的副栅收集到的电流无法沿副栅的一侧汇流到主栅，此时可沿没有断裂的另一侧先汇流至防断栅，然后再汇流到主栅，从而提升太阳能电池的光电转换效率。

在一种可能的实施方案中，每个主栅组件包括沿第二预设方向分布的主要段和沿第一预设方向分布的延伸段，主要段的两端分别连接于延伸段。

在上述实现过程中，主栅组件的主要段用于连接相邻两行副栅，延伸段用于连接每行副栅，延伸段有利于副栅的电流汇流至主栅。

在一种可能的实施方案中，主要段沿第一预设方向的宽度为0.02mm～0.04mm，主要段沿第二预设方向的长度为1.068mm～1.26mm。

在一种可能的实施方案中，延伸段沿第一预设方向的长度为0.4mm～1.26mm，延伸段至少部分沿第二预设方向的宽度为0.03mm～0.05mm。

在一种可能的实施方案中，太阳能电池还包括间隔布置的多列焊点，每列焊点设置于每列主栅上，每列焊点包括两个第一焊接点和多个第二焊接点，两个第一焊接点设置于两端，多个第二焊接点间隔设置于两个第一焊接点之间。

在上述实现过程中，焊点是用于连接焊带的点。

在一种可能的实施方案中，第一焊接点和第二焊接点均为矩形，且第一焊接点沿第一预设方向的长度为1.3mm～1.5mm，第一焊接点沿第二预设方向的宽度为0.9～1.5mm，第二焊接点沿第一预设方向的长度为0.9mm～1.1mm，第二焊接点沿第二预设方向的宽度为0.5mm～0.9mm。

第二方面，本申请实施例提供一种太阳能电池组件，其包括至少两个上述的太阳能电池。

在上述实现过程中，本申请的太阳能电池组件通过改变主栅结构，将连续的主栅替换成间隔布置的分段式主栅组件，一方面能够降低主栅结构的银浆使用量，从而降低电池的制作成本；另一方面，分段式主栅结构能够减少太阳能电池组件的正面的金属化面积，提高太阳能电池组件有效的光照面积，有助于提升太阳能电池组件的光电转换效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例的太阳能电池的结构示意图；

图2为本申请实施例的太阳能电池的第一种局部结构示意图；

图3为本申请实施例的太阳能电池的第二种局部结构示意图；

图4为本申请实施例的主栅组件的结构示意图；

图5为本申请实施例的太阳能电池组件的结构示意图。

图标：10-太阳能电池；11-第一预设方向；12-第二预设方向；100-副栅；200-主栅；210-主栅组件；211-主要段；2111-矩形部；2112-梯形部；212-延伸段；300-防断栅；310-防断栅线；400-焊点；410-第一焊接点；420-第二焊接点；20-太阳能电池组件。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。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。

发明人发现目前常规多主栅正电极银浆耗量占到整片电池的70％，而多主栅组件电池的组件焊接精度逐渐提升，正正面采用30μm～50μm圆焊带或扁平焊带，焊接偏移量降低，常规MBB组件焊带与晶硅正电极主栅电流传输路径存在优化空间。

但是当下使用超细栅网版正极细栅线宽宽度收窄已达到瓶颈，进一步降低光电转换效率下降明显，进一步开发周期时间较长。

鉴于以上问题，请参阅图1～3，本申请实施例提供一种太阳能电池10，其正面具有第一预设方向11和第二预设方向12，其包括：多行副栅100和多列主栅200。

其中，多行副栅100设置于正面且间隔布置，每列副栅100沿第一预设方向11延伸。

可选地，任意相邻的两列副栅100的间距为1.068～1.26mm。

在如图1所示的实施例中，太阳能电池10包括168根副栅100，即太阳能电池10包括168列副栅100，任意相邻两列副栅100的间距为1.26mm。在本申请的其他一些实施方式中，太阳能电池10还可以包括192根副栅100，即太阳能电池10包括192列副栅100，任意相邻两列副栅100的间距为1.068mm。

可选地，每列副栅100沿第二预设方向12的宽度为0.02～0.04mm。

在如图1所示的实施例中，每列副栅100沿第二预设方向12的宽度为0.03mm。在本申请的其他一些实施方式中，每列副栅100沿第二预设方向12的宽度还可以为0.02mm、0.025mm、0.035mm或0.04mm。

多列主栅200设置于正面且间隔布置，每列主栅200包括多个沿第二预设方向12间隔布置的主栅组件210，每个主栅组件210沿第二预设方向12的两端分别连接于相邻两行副栅100，且每列主栅200能够连接于全部副栅100。

请参阅图4，每个主栅组件210包括沿第二预设方向12分布的主要段211和沿第一预设方向11分布的延伸段212，主要段211的两端分别连接于延伸段212。

主要段211用于连接相邻两行副栅100，延伸段212用于连接每行副栅100，延伸段212有利于副栅100的电流汇流至主栅200。

可选地，主要段211沿第一预设方向11的宽度为0.02mm～0.04mm，沿第二预设方向12的长度为1.068mm～1.26mm。

在如图4所示的实施例中，主要段211沿第一预设方向11的宽度为0.03mm，沿第二预设方向12的长度为1.26mm。在本申请的其他一些实施方式中，主要段211沿第一预设方向11的宽度还可以为0.02mm、0.025mm、0.035mm或0.04mm，沿第二预设方向12的长度还可以为1.068mm。

需要说明的是，延伸段212可以为矩形或不规则形状，本申请实施例并不限定。

本申请实施例提供一种不规则形状的延伸段212，延伸段212包括位于中部的矩形部2111以及位于矩形部2111两端的梯形部2112，矩形部2111为矩形，梯形部2112为梯形，且梯形部2112以其较长的下底连接于矩形部2111。

本申请实施例的不规则形状的延伸段212有利于减小副栅100电流传输瓶颈，并且减少银浆的用量。

可选地，延伸段212沿第一预设方向11的长度为0.4mm～1.26mm。

在如图4所示的实施例中，延伸段212沿第一预设方向11的长度为1.26mm。在本申请的其他实施方式中，延伸段212沿第一预设方向11的长度还可以为0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm或1.2mm。

可选地，矩形部2111沿第二预设方向12的宽度为0.03mm～0.05mm。

在如图4所示的实施例中，矩形部2111沿第二预设方向12的宽度为0.04mm。在本申请的其他一些实施方式中，矩形部2111沿第二预设方向12的宽度还可以为0.02mm、0.025mm、0.035mm或0.04mm。

可选地，梯形部2112沿第二预设方向12的宽度为0.018mm～0.03mm。

在如图4所示的实施例中，梯形部2112的上底沿第二预设方向12的宽度为0.018mm，梯形部2112的下底沿第二预设方向12的宽度为0.03mm。在本申请的其他一些实施方式中，梯形部2112的上底和下底沿第二预设方向12的宽度可以根据矩形部2111沿第二预设方向12的宽度进行调整。

请继续参阅图1～3，太阳能电池10还包括间隔布置的多列防断栅300，每列防断栅300设置于任意相邻两列主栅200之间，每列防断栅300包括沿第二预设方向12间隔布置的防断栅线310，每个防断栅线310沿第二预设方向12的两端分别连接于相邻两行副栅100，且每列防断栅300和相邻主栅200沿第二预设方向12交错分布。

防断栅300用于连接相邻两行副栅100，在副栅100的某些位置发生断裂时，某些段的副栅100收集到的电流无法沿副栅100的一侧汇流到主栅200，此时可沿没有断裂的另一侧先汇流至防断栅300，然后再汇流到主栅200，从而提升太阳能电池10的光电转换效率。

可选地，每列防断栅300设置于任意相邻两列主栅200的中部。

在如图2所示的实施例中，任意相邻两列主栅200的多个主栅组件210沿第二预设方向12对称分布。此时，每列防断栅300和相邻的两列主栅200沿第二预设方向12均交错分布。

在如3所示的实施例中，任意相邻两列主栅200的多个主栅组件210沿第二预设方向12交错分布。此时，每列防断栅300只和相邻的一列主栅200沿第二预设方向12均交错分布。

请继续参阅图1～3，太阳能电池10还包括间隔布置的多列用于焊接焊带的焊点400，每列焊点400设置于每列主栅200上，每列焊点400包括两个第一焊接点410和多个第二焊接点420。

其中，每列焊点400的两个第一焊接点410分别设置于太阳能电池10沿第二预设方向12的两端，多个第二焊接点420间隔设置于两个第一焊接点410之间。

在如图1所示的实施例中，每列焊点400包括两个第一焊接点410和七个第二焊接点420。在本申请的其他一些实施方案中，每列焊点400的第二焊接点420的数量可以根据焊带的连接数量而定。

需要说明的是，第一焊接点410和第二焊接点420的形状可以为矩形、圆形、椭圆形或其他形状，本申请实施例并不限定。

在如1～3所示的实施例中，第一焊接点410和第二焊接点420均为矩形。

可选地，第一焊接点410沿第一预设方向11的长度为1.3mm～1.5mm，第一焊接点410沿第二预设方向12的宽度为0.9～1.5mm。

在如图1～3所示的实施例中，第一焊接点410沿第一预设方向11的长度为1.4mm，第一焊接点410沿第二预设方向12的宽度为1.2mm。在本申请的其他一些实施方式中，第一焊接点410沿第一预设方向11的长度还可以为1.3mm、1.35mm、1.45mm或1.5mm，第一焊接点410沿第二预设方向12的宽度还可以为0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.3mm、1.4mm或1.5mm。

可选地，第二焊接点420沿第一预设方向11的长度为0.9mm～1.1mm，第二焊接点420沿第二预设方向12的宽度为0.5mm～0.9mm。

在如图1～3所示的实施例中，第二焊接点420沿第一预设方向11的长度为1.0mm，第二焊接点420沿第二预设方向12的宽度为0.7mm。在本申请的其他一些实施方式中，第二焊接点420沿第一预设方向11的长度还可以为0.9mm、0.95mm、1.05mm或1.1mm，第二焊接点420沿第二预设方向12的宽度为0.5mm、0.6mm、0.8mm或0.9mm。

本申请的太阳能电池10通过以下方法制得：

S1、制绒：准备单晶P型硅片，用碱进行正面和背面制绒形成绒面结构。

S2、扩散：使三氯氧磷和制绒后硅片在高温下进行反应，使正面扩散形成PN发射结，扩散后正表面薄层的方块电阻为165-170Ω/sq之间。

S3、激光SE：利用扩散后的磷硅玻璃为磷源，在扩散后硅片的正面且对应正电极栅线的金属化区域进行激光掺杂，形成重掺杂区，从而在硅片正面实现选择发射极的结构，重掺杂区的方块电阻为80-90Ω/sq之间。

S4、热氧：将激光SE后硅片通氧进行氧化。

S5、去PSG：将热氧化后硅片，用HF去除背面及周边PSG。

S6、碱抛：将去PSG后的硅片进行背面和边缘抛光，正面去PSG。

S7、氧化退火：将碱抛后的硅片进行氧化及退火处理。

S8、背面沉积钝化膜：在退火后的硅片背面制备钝化膜。

S9、正面沉积减反膜：在硅片的正面制备钝化及减反射层。

S10、背面激光：采用本申请实施例设计的方案在硅片背面钝化膜上进行激光开孔。

S11、背面电极制备：采用本申请实施例设计的方案制备背面电极。

S12、正电极主栅200区印刷：采用正银浆料，在印刷了背面电极的硅片上丝网印刷制备正面电极。

S13、烧结：将印刷正面电极的硅片进行共烧结，烧结峰值温度720-800℃。

S14、电注入：将烧结后的电池片进行电注入处理。

S15、成品：将产品电池片测试、分选、包装入库。

本申请采用焊点400正极分段主栅200分离印刷工艺，正极主栅200与正极副栅100同步印刷工艺。其中正极分段主栅200与正极副栅100同步丝网制程四道印刷采用高目数网版，如430目8膜17纱、430目10膜20纱、520目8膜17纱参数网版网版印刷，较常规丝网制程三道网版360目10膜18纱网版，堆砌优势，拓宽降低，正极主栅200可以进一步收窄。同时采用银条探针压至分段主栅200图形上，确保EL无负面影响，有效的降低了正极银浆的耗量，并进一步的增加晶硅电池有效的受光面积，提高光电转换效率。

请参阅图5，本申请实施例还提供一种太阳能电池组件20，其包括至少两个上述的太阳能电池10。

综上所述，本申请的太阳能电池10通过改变主栅200结构，将连续的主栅200替换成间隔布置的分段式主栅组件210，正极主栅200区域遮光面积相比常规图形主栅200区域面积减少40％，较常规晶硅电池总金属化面积降低2.3％，从而降低电池的制作成本，以及提高太阳能电池10有效的光照面积，降低正面减反膜层的破坏，提升短路电流，有助于提升太阳能电池10的光电转换效率。

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 (10)

1.一种太阳能电池，其特征在于，其正面具有第一预设方向和第二预设方向，其包括：

设置于所述正面且间隔布置的多行副栅，每列所述副栅沿所述第一预设方向延伸；

设置于所述正面且间隔布置的多列主栅，每列所述主栅包括多个沿所述第二预设方向间隔布置的主栅组件，每个所述主栅组件沿所述第二预设方向的两端分别连接于相邻两行所述副栅，且每列所述主栅能够连接于全部所述副栅。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，任意相邻两列所述主栅的多个所述主栅组件沿所述第二预设方向对称分布。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，任意相邻两列所述主栅的多个所述主栅组件沿所述第二预设方向交错分布。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池还包括间隔布置的多列防断栅，每列所述防断栅设置于任意相邻两列所述主栅之间，每列所述防断栅包括沿所述第二预设方向间隔布置的防断栅线，每个所述防断栅线沿所述第二预设方向的两端分别连接于相邻两行所述副栅，且每列所述防断栅和相邻所述主栅沿所述第二预设方向交错分布。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，每个所述主栅组件包括沿所述第二预设方向分布的主要段和沿所述第一预设方向分布的延伸段，所述主要段的两端分别连接于所述延伸段。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述主要段沿所述第一预设方向的宽度为0.02mm～0.04mm，所述主要段沿所述第二预设方向的长度为1.068mm～1.26mm。

7.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述延伸段沿所述第一预设方向的长度为0.4mm～1.26mm，所述延伸段至少部分沿所述第二预设方向的宽度为0.03mm～0.05mm。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池还包括间隔布置的多列焊点，每列所述焊点设置于每列所述主栅上，每列所述焊点包括两个第一焊接点和多个第二焊接点，两个所述第一焊接点设置于两端，多个所述第二焊接点间隔设置于两个所述第一焊接点之间。

9.根据权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一焊接点和所述第二焊接点均为矩形，且所述第一焊接点沿所述第一预设方向的长度为1.3mm～1.5mm，所述第一焊接点沿所述第二预设方向的宽度为0.9～1.5mm，所述第二焊接点沿所述第一预设方向的长度为0.9mm～1.1mm，所述第二焊接点沿所述第二预设方向的宽度为0.5mm～0.9mm。

10.一种太阳能电池组件，其特征在于，所述太阳能电池组件包括至少两个权利要求1～9任一项所述的太阳能电池。

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