CN217983359U - 光伏电池和光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光伏电池和光伏组件，其中，光伏电池包括电池片、多根副栅线、多根主栅线、焊盘和焊带，电池片沿相互正交的第一方向和第二方向延展；多根副栅线设置于电池片上并沿第一方向排布；多根主栅线设置于电池片上并沿第二方向排布，主栅线与副栅线正交接触；每根主栅线包括第一子栅线和第二子栅线，第一子栅线与第二子栅线沿第一方向延伸并沿第二方向排布，第一子栅线与第二子栅线间隔设置，第一子栅线与第二子栅线之间连接有焊盘。本实用新型实施例的光伏电池，制备主栅线时与副栅线对准简单，不用考虑焊接焊带对副栅线产生的影响，增加光伏组件通过可靠性TC测试的可能性。

Description

光伏电池和光伏组件

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，尤其是涉及一种光伏电池和光伏组件。

背景技术

HJT(Heterojunction with Intrinsic Thin film，异质结电池)电池技术是目前最火热的电池技术之一，其具有领先的效率水平以及高于其他现有电池的良率水平，采生产HJT电池的成本比较高，为了降低HJT电池的生产成本，在制备光伏电池片上的细栅时，可采用如PTP(激光转印)技术、全开口钢板技术等制备的光伏电池片上的细栅，能满足超细副栅需求，且可以使PERC(Passivated Emitterand Rear Cell，发射极和背面钝化电池)等高温浆料电池的栅线湿重进一步下降，也可以使HJT低温浆料电池的栅线湿重进一步下降。采用激光转印技术制备光伏电池片时，可以实现细栅、密栅设计。

在现有技术中，采用PTP激光转印技术制备的副栅线，只能制备一致性的副栅线，无法在副栅线上设计加粗线，且若要加粗线设计在主栅线上，由于PTP激光转印技术对栅线的印刷精度的限制，在制备主栅线时，不能保证主栅线上的加粗线与每一根副栅线对准，从而导致副栅线与主栅线上的加粗线偏离，并且，将加粗线设计在主栅线上时，加粗线的高度只能保持与主栅线一致，会增加主栅线的湿重。

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光伏电池，制备主栅线时与副栅线对准简单，不用考虑焊接焊带对副栅线产生的影响，增加光伏组件通过可靠性TC测试的可能性。

本实用新型另一个目的在于提出一个光伏组件。

为了达到上述目的，本实用新型第一方面实施例提出的光伏电池，包括：电池片，所述电池片沿相互正交的第一方向和第二方向延展；多根副栅线，多根所述副栅线设置于所述电池片上并沿所述第一方向排布；多根主栅线，多根所述主栅线设置于所述电池片上并沿所述第二方向排布，所述主栅线与所述副栅线正交接触；每根所述主栅线包括第一子栅线和第二子栅线，所述第一子栅线与所述第二子栅线沿所述第一方向延伸并沿所述第二方向排布，所述第一子栅线与所述第二子栅线间隔设置，所述第一子栅线与所述第二子栅线之间连接有焊盘。

根据本实用新型实施例提出的光伏电池，对于采用PTP激光转印技术制备的副栅线，将每根主栅线设置为包括第一子栅线和第二子栅线，且第一子栅线和第二子栅线均与副栅线正交接触，采用双主栅设计，在制备主栅线时，无需在主栅线上设计加粗线，因此不会增加栅线印刷湿重，使得主栅线与副栅线对准简单。通过将焊盘设置在第一子栅线和第二子栅线之间并与二者连接，当焊带与焊盘焊接时，不用考虑焊接焊带对副栅线产生的影响，可确保即使与焊带粘接的位置的副栅线断裂，也不影响副栅线向主栅线上传输电子，增加光伏组件通过可靠性TC测试的可能性。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一子栅线与所述第二子栅线的沿所述第二方向的宽度D均满足18um≤D≤36um。其中，通过合理设置第一子栅线与第二子栅线宽度D，保证制备称的主栅线既不会影响电子传输又不会增加湿重。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一子栅线与所述第二子栅线之间的间距L均满足L≥所述焊盘沿所述第二方向的长度。

在本实用新型的一些实施例中，所述焊盘用于焊接焊带，其中，所述焊带沿所述第二方向的宽度小于所述第一子栅线与所述第二子栅线之间的间距L。其中，通过设置焊带的宽度小于第一子栅线与第二子栅线之间的间距L，能实现将焊带的焊接区域始终限定在第一子栅线与第二子栅线之间，能够保证即使与焊带相连处的副栅线断裂，也不会影响副栅线2向第一子栅线与第二子栅线上传输电子，增加组件通过可靠性TC测试的可能性。

在本实用新型的一些实施例中，所述L满足0.8mm≤L≤2mm。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一子栅线与所述第二子栅线之间连接有预设数量的所述焊盘，所述预设数量的所述焊盘沿所述第一方向排布。

在本实用新型的一些实施例中，3个≤所述预设数量≤8个。

在本实用新型的一些实施例中，所述主栅线和所述副栅线设置于所述电池片的正面。

在本实用新型的一些实施例中，所述主栅线和所述副栅线设置于所述电池片的背面。

在本实用新型的一些实施例中，所述电池片的正面设置有所述主栅线和所述副栅线，所述电池片的背面也设置有所述主栅线和所述副栅线。

在本实用新型的一些实施例中，所述电池片正面的所述副栅线的高宽比A1满足0.4≤A1≤0.5。

在本实用新型的一些实施例中，所述电池片背面的所述副栅线的高宽比A2满足0.2≤A2≤0.3。

根据本实用新型实施例提出的光伏电池，通过合理控制电池片正面的副栅线的高宽比A1和/或电池片背面的副栅线的高宽比A2，保证制备形成的副栅线不易断裂，在保证光伏电池的效率的同时，还能够降低副栅线的湿重。

为了达到上述目的，本实用新型第二方面实施例提出的光伏组件，所述光伏组件包括上面任一项所述的光伏电池，所述光伏电池上焊接有焊带。

根据本实用新型实施例提出的光伏组件，当采用PTP激光转印技术制备光伏电池中的副栅线时，主栅线采用双主栅设计，且设置第一子栅线和第二子栅线均与副栅线正交接触，从而使得在制备主栅线时，无需在主栅线上设计加粗线，因此不会增加栅线印刷湿重，使得主栅线与副栅线对准简单。通过将焊盘设置在第一子栅线和第二子栅线之间并与二者连接，不用考虑焊带焊接时对副栅线产生的影响，可确保即使与焊带粘接的位置的副栅线断裂，也不影响副栅线向主栅线上传输电子，增加光伏组件通过可靠性TC测试的可能性。

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为根据本实用新型一个实施例的光伏电池的示意图；

图2为根据本实用新型一个实施例的副栅线的示意图；

图3为现有的一种主栅线和副栅线的示意图；

图4为现有的另一种主栅线和副栅线的示意图；

图5为根据本实用新型一个实施例的光伏电池中部分结构的放大图；

图6为根据本实用新型一个实施例的电池片上焊接有焊带的示意图；

图7为根据本实用新型一个实施例的光伏组件的框图。

附图标记：

现有技术：

主栅线P1、副栅线N1、加粗线Q；

主栅线P2、副栅线N2。

本实用新型：

光伏组件100；

光伏电池10、焊带20；

电池片1、副栅线2、主栅线3、焊盘4；

第一子栅线31、第二子栅线32。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

下面参考图1-图6描述根据本实用新型实施例的光伏电池。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，为根据本实用新型一个实施例的光伏电池的示意图，其中，光伏电池10包括电池片1、多根副栅线2、多根主栅线3、焊盘4。

其中，该光伏电池10为HJT电池，电池片1沿相互正交的第一方向和第二方向延展。其中，该电池片1为硅片，其形状可以为正方形或长方形等。以图1中示出的电池片1为长方形为例，第一方向为该长方形的宽的延伸方向，第二方向可以为该长方形的中长的延伸方向，举例而言，如图1所示，记该电池片1沿竖直方向延伸的方向为第一方向，沿水平方向延伸的方向为第二方向。

多根副栅线2设置于电池片1上并沿第一方向排布。其中，如图2所示，为根据本实用新型一个实施例的副栅线的示意图，其中，采用PTP激光转印技术在电池片1上制备多根副栅线2。采用PTP激光转印技术制备的副栅线2，可以实现细栅、密栅设计，其中图中的边框代表电池片1的边缘即片边缘，黑色实线代表激光转印的副栅线2，该副栅线2的栅线线型、栅线根数可以自由设计，不限于图1和图2中所示出的情况。

如图3所示，为现有的一种主栅线和副栅线的示意图，其中，该副栅线N1采用网版技术制备而成，然后再制备主栅线P1，加粗线Q与副栅线N1设计在一起，既能避免栅线断栅又能达到降湿重目的。但是对于如图2所示的采用PTP激光转印技术制备的副栅线2，只能制备一致性的副栅线2，即制备的所有区域的多根副栅线2只能是相同规格，无法在副栅线2上设计加粗线。因此在制备完成副栅线2后，若要达到常规丝网印刷的标准，需要将加粗线设计在主栅线上，以防止出现断栅的问题。

如图4所示，为现有的另一种主栅线和副栅线的示意图。其中，该副栅线N2采用激光转印技术制备而成，采用丝网印刷技术制备该主栅线P时，将加粗线Q与主栅线P2设计在一起。但是，在制备主栅线P2的过程中可能会出现如图4所示的副栅线N2与主栅线P2上的加粗线Q不能对准的情况。由于采用激光转印技术制备的副栅线N2，任意两根副栅线N2之间间距的制备精度比较低约为±10um，而常规丝网印刷可以将该距离的精度精确到±2um，因此在制备主栅线P2时，会导致副栅线N2与主栅线P2上的加粗线Q偏离而出现较大误差，在焊接焊带时，与主栅线P2上的加粗线Q偏离的副栅线N2可能会与焊带接触，在对组件进行TC可靠性测试时，则会使与锡相连处的副栅线N2断裂。以及，将加粗线Q设计在主栅线P2上时，加粗线Q的高度只能保持与主栅线P2一致，会增加湿重。

基于以上，为了解决采用PTP激光转印技术制备副栅线2后，副栅线2与主栅线P2上的加粗线Q偏离的问题，本实用新型实施例提出一种主栅线3，下面结合图1和图5描述本实用新型实施例的主栅线3，如图5所示，为根据本实用新型一个实施例的光伏电池中部分结构的放大图。

如图1和图5所示，多根主栅线3设置于电池片1上并沿第二方向排布，主栅线3与副栅线2正交接触。其中，每根主栅线3包括第一子栅线31和第二子栅线32，第一子栅线31和第二子栅线32相互平行，该第一子栅线31和第二子栅线32均与多根副栅线2垂直且连接，光伏电池10工作时，多根副栅线2上的电子能汇集到第一子栅线31和第二子栅线32，不会影响主栅线3对电流的传输效率。

进一步地，第一子栅线31与第二子栅线32沿第一方向延伸并沿第二方向排布，第一子栅线31与第二子栅线32间隔设置，对于一整片电池片1，可设置第一子栅线31和第二子栅线32为连续的实线，或者也可根据需要在此基础上进行改进，例如设置为不连续的结构，旨在收集多根副栅线2中电流，此处不做具体限定。通过采用双主栅设计，在印刷主栅线3过程中，无需在主栅线3上设计加粗线，因此不会增加栅线印刷湿重，同时使得主栅线3与副栅线2的对准更加简单。

其中，第一子栅线31与第二子栅线3之间连接有焊盘4，焊盘4用于焊接焊带20。可以理解的是，由于焊盘4设置在第一子栅线31和第二子栅线32之间，则在进行焊带20焊接时，焊带20不会偏离主栅线3。

其中，可结合图1和图6描述本实用新型实施例的焊带20焊接的情况，如图6所示，为根据本实用新型一个实施例的电池片上焊接有焊带的示意图，其中，焊带20与焊盘4连接。可以理解的是，由于焊盘4设置在第一子栅线31和第二子栅线32之间，则在进行焊带20焊接时，能始终将焊带20的焊接位置限定在第一子栅线31和第二子栅线32之间。因此，当焊带20与焊盘4进行焊接时，虽然焊带20的锡可能会与第一子栅线31和第二子栅线32之间的部分副栅线2粘连，当对组件进行TC可靠性测试时，即使与锡相连处的副栅线2断裂，也不会影响位于主栅线3两侧的副栅线2向主栅线3上传输电子，增加组件通过可靠性TC测试的可能性。

根据本实用新型实施例提出的光伏电池10，对于采用PTP激光转印技术制备的副栅线2，将每根主栅线3设置为包括第一子栅线31和第二子栅线32，且第一子栅线31和第二子栅线32均与副栅线2正交接触，采用双主栅设计，在制备主栅线3时，无需在主栅线3上设计加粗线，因此不会增加栅线印刷湿重，使得主栅线3与副栅线2对准简单。通过将焊盘4设置在第一子栅线31和第二子栅线32之间并与二者连接，当焊带20与焊盘4焊接时，不用考虑焊带20对副栅线2的影响，在对光伏组件进行TC可靠性测试时，可确保即使与焊带20粘接的位置的副栅线2断裂，也不影响副栅线2向主栅线3上传输电子，增加光伏组件通过可靠性TC测试的可能性。

在本实用新型的一些实施例中，如图5所示，第一子栅线31与第二子栅线32的沿第二方向的宽度D均满足18um≤D≤36um。其中，可根据电流汇集要求和湿重要求设置第一子栅线31与第二子栅线32的宽度D，保证将一条主栅线分为两条子栅线后，既不会影响电子传输又不会增加主栅线3的湿重，例如可设置宽度D为18um或者22um或者28um或者30um或者36um等，此处不做具体限定。以光伏电池10为HJT电池且规格为182*91mm²的半片电池片为例，该电池片的背面设置有125根副栅线，若采用如图4所示的主栅线P2结构设置时，经测试，其主栅线P2的设计网版湿重为40mg，而本实用新型的实施例采用双主栅的设计方式，并且设计第一子栅线31与第二子栅线32的宽度D均满足18um≤D≤36um时，经测试，主栅线3的设计网版湿重为22mg，在不用考虑焊带20对副栅线2的影响的基础上，还能有效降低主栅线3的湿重。

在本实用新型的一些实施例中，第一子栅线31与第二子栅线32之间的间距L均满足L≥焊盘4沿第二方向的长度，其中，由于焊盘4设置在第一子栅线31和第二子栅线32之间，当设置双主栅之间的间距L≥焊盘4沿第二方向的长度时，相当于始终限定焊盘20的位置于双主栅之间，在进行焊带20焊接时，使得焊带20不会偏离主栅线3。

进一步地，设置焊带20沿第二方向的宽度小于第一子栅线31与第二子栅线32之间的间距L，在进行焊带20焊接时，能始终将焊带20的焊接位置限定在第一子栅线31和第二子栅线32之间。具体地，如图6所示，在将焊带20焊到焊盘4上时，若出现焊带20上的锡与副栅线2粘接的情况，锡也只能与位于第一子栅线31与第二子栅线32之间的副栅线2粘接，不会影响位于双主栅两侧的副栅线2，能够保证即使与焊带20相连处的副栅线2断裂，也不会影响副栅线2向第一子栅线31与第二子栅线32上传输电子，增加组件通过可靠性TC测试的可能性。

在一些实施例中，设置第一子栅线31与第二子栅线32之间的间距L均满足0.8mm≤L≤2mm。可以理解的是，通常焊盘4的长度大于焊带20的宽度，因此可根据焊盘4的长度合理设定第一子栅线31与第二子栅线32之间的间距L，不同的电池片1上所设置的焊盘4的大小和形状不同，例如，可以设置L的值为0.8mm或者1mm或者1.5mm或者1.8mm或者2mm等，此处不做限定。其中，若L的值太小，在焊接焊带20时，焊带20的锡可能会与第一子栅线31和第二子栅线32两侧的副栅线2粘接，则当该副栅线2与锡接触的位置断裂后，该副栅线2上的电子不能被传输到主栅线3上，会降低产品良率。若L的值太大，则可能会导致需要在双主栅之间制备连接线用于连接焊盘4，会增加主栅线3的湿重，其次，当双主栅之间与锡粘接的副栅线2断裂时，位于双主栅两侧的用于收集电流的副栅线2比较短，影响组件效率。

基于以上，可设置间距L的最大值等于现有技术中常用的最大的焊盘4的长度，以及设置间距L的最小值等于常用的最小的焊盘4的长度，使其能在保证组件的效率的基础上，起到良好的防断栅效果、降低主栅线3的湿重。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，第一子栅线31与第二子栅线32之间连接有预设数量的焊盘4，预设数量的焊盘4沿第一方向排布。其中，不同规格的电池片1上所需设置的焊盘4的数量不同，第一子栅线31与第二子栅线32之间的焊盘4的数量可根据需要进行设定。

具体地，在一些实施例中，3个≤预设数量≤8个，例如，可设置预设数量为3个或者4个或者5个或者6个或者7个或者8个等，此处不做限定。其中，以光伏电池10为HJT电池且规格为182mm的半片电池为例，其上设置的焊盘4数量通常为3-7个，优选地，可设置该焊盘4的数量为6个。以及，以规格为210mm的半片电池为例，其上设置的焊盘4数量通常为3-8个。对于不同规格的电池片，通过合理设置双主栅之间的焊盘4数量，能够有效平衡整条主栅线3的受力，提升光伏电池10的可靠性。

此外，焊盘4形状为矩形、圆形、菱形或其他多边形，此处均不作具体限定。

可以理解的是，通常光伏电池10的电池片1的正面和背面均设置有副栅线，因此在本实用新型的一些实施例中，主栅线3和副栅线2设置于电池片1的正面。或者，主栅线3和副栅线2设置于电池片1的背面。或者，电池片1的正面设置有主栅线3和副栅线2，电池片1的背面也设置有主栅线3和副栅线2。也就是说，当电池片1的正面和/或背面上的副栅线2采用PTP激光转印技术制备时，在制备主栅线3时，均可采用本实用新型实施例的双主栅设计，对准简单，降低湿重。通过在第一子栅线31与第二子栅线3之间连接焊盘4，从而在对焊带20进行焊接时不用考虑焊带20对副栅线3的影响。

其中，副栅线2相较于电池片1的表面凸起，采用PTP激光转印技术在电池片1正面和/或背面制备副栅线2时，需要合理控制形成的副栅线2的线型。可以理解的是，对于电池片1正面和/或背面的副栅线2来说，若相较于电池片1凸起的副栅线2的形状又高又细，则副栅线2受到侧向剪切力时，会导致副栅线2断栅，为了避免副栅线2断栅，故在制备时，需要合理控制副栅线2线型的高宽比。

在本实用新型的一些实施例中，在制备副栅线2的过程中，通过合理设定刮刀压力，可控制所形成的电池片1正面的副栅线2的高宽比A1满足0.4≤A1≤0.5，以及控制所形成的电池片1背面的副栅线2的高宽比A2满足0.2≤A2≤0.3，从而获得最优的正面的副栅线2的高宽比A1和背面的副栅线2的高宽比A2，采用此种设计效率复合效率最佳的栅线设计，即保证制备形成的正面的副栅线2和/或背面的副栅线2不易断裂，在保证光伏电池10的效率的同时，还能够降低副栅线2的湿重。

在本使实用新型的一些实施例中，如图7所示，为根据本实用新型一个实施例的光伏组件的框图，其中，光伏组件100包括上面任一项实施例的光伏电池10，光伏电池10上焊接有焊带20，图7中未示出光伏电池10和焊带20之间的位置关系，具体可参考图6和上述相关内容理解本实用新型实施例的将焊带20焊接至光伏电池10的情况。

根据本实用新型实施例提出的光伏组件100，当采用PTP激光转印技术制备光伏电池10中的副栅线2时，主栅线3采用双主栅设计，且设置第一子栅线31和第二子栅线32均与副栅线2正交接触，从而使得在制备主栅线3时，无需在主栅线3上设计加粗线，因此不会增加栅线印刷湿重，使得主栅线3与副栅线2对准简单。通过将焊盘4设置在第一子栅线31和第二子栅线32之间并与二者连接，不用考虑焊带20焊接时对副栅线2产生的影响，可确保即使与焊带20粘接的位置的副栅线2断裂，也不影响副栅线2向主栅线3上传输电子，增加光伏组件100通过可靠性TC测试的可能性。

根据本实用新型实施例的光伏电池10和光伏组件100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 (13)

1.一种光伏电池，其特征在于，包括：

电池片，所述电池片沿相互正交的第一方向和第二方向延展；

多根副栅线，多根所述副栅线设置于所述电池片上并沿所述第一方向排布；

多根主栅线，多根所述主栅线设置于所述电池片上并沿所述第二方向排布，所述主栅线与所述副栅线正交接触；

每根所述主栅线包括第一子栅线和第二子栅线，所述第一子栅线与所述第二子栅线沿所述第一方向延伸并沿所述第二方向排布，所述第一子栅线与所述第二子栅线间隔设置，所述第一子栅线与所述第二子栅线之间连接有焊盘。

2.根据权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，所述第一子栅线与所述第二子栅线的沿所述第二方向的宽度D均满足18um≤D≤36um。

3.根据权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，所述第一子栅线与所述第二子栅线之间的间距L均满足L≥所述焊盘沿所述第二方向的长度。

4.根据权利要求3所述的光伏电池，其特征在于，

所述焊盘用于焊接焊带；

其中，所述焊带沿所述第二方向的宽度小于所述第一子栅线与所述第二子栅线之间的间距L。

5.根据权利要求4所述的光伏电池，其特征在于，所述L满足0.8mm≤L≤2mm。

6.根据权利要求1-5任一项所述的光伏电池，其特征在于，所述第一子栅线与所述第二子栅线之间连接有预设数量的所述焊盘，所述预设数量的所述焊盘沿所述第一方向排布。

7.根据权利要求6所述的光伏电池，其特征在于，3个≤所述预设数量≤8个。

8.根据权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，所述主栅线和所述副栅线设置于所述电池片的正面。

9.根据权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，所述主栅线和所述副栅线设置于所述电池片的背面。

10.根据权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，所述电池片的正面设置有所述主栅线和所述副栅线，所述电池片的背面也设置有所述主栅线和所述副栅线。

11.根据权利要求8或10所述的光伏电池，其特征在于，所述电池片正面的所述副栅线的高宽比A1满足0.4≤A1≤0.5。

12.根据权利要求9或10所述的光伏电池，其特征在于，所述电池片背面的所述副栅线的高宽比A2满足0.2≤A2≤0.3。

13.一种光伏组件，其特征在于，所述光伏组件包括权利要求1-12任一项所述的光伏电池，所述光伏电池上焊接有焊带。

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