CN218414595U - 一种太阳能电池、光伏组件以及印刷装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种太阳能电池、光伏组件以及印刷装置，包括位于电池同一侧的电极与第一主栅；所述第一主栅包括相连接的叠印节段与连接节段，所述叠印节段的内侧边在第一方向上相对于所述连接节段的内侧边存在远离所述电极方向的0.1mm～0.3mm的偏移量；所述电极在第一方向的侧边与所述叠印节段叠印形成电连接；所述第一方向为所述电极的宽度方向；所述内侧边为靠近所述电极的侧边。叠印节段与电极连接，且相较于连接节段向远离电极的方向偏移了0.1mm～0.3mm，保证了电极上表面未覆盖主栅的区域的面积足够大，避免在焊接焊带的过程中因焊接至主栅所在的区域而出现虚焊以及焊接不良的情况，提高了焊接的可靠性以及产品的质量。

Description

一种太阳能电池、光伏组件以及印刷装置

技术领域

本申请涉及太阳能电池领域，具体而言，涉及一种太阳能电池、光伏组件以及印刷装置。

背景技术

太阳能电池是一种利用PN结产生光生伏打效应光电能量转换的半导体器件。

目前常规PERC多主栅电池中铝背场通过在沿预设方向等距分布的铝副栅下进行激光开槽，铝浆填充实现与硅基接触实现载流子收集，然后铝副栅收集的载流子传输至直接与背电极接触的圆环铝主栅和连接两圆环铝主栅的直通铝主栅，最终汇流至背银电极。

焊带通过焊盘加热，在高温下焊带中熔融的锡与主栅上的背银电极形成合金实现金属连接导出电流。但是在焊接的过程中存在虚焊、焊接不良等问题。

实用新型内容

本申请实施例的目的之一在于提供一种太阳能电池，用以解决现有的太阳能电池在焊接过程中存在的虚焊以及焊接不良的问题。

本申请实施例的目的之二在于提供一种光伏组件，用以解决现有光伏组件中的太阳能电池在焊接过程中存在的虚焊以及焊接不良的问题。

本申请实施例的目的之三在于提供一种用于太阳能电池背场结构印刷的印刷装置，用以解决现有的太阳能电池在印刷过程中因主栅材料拓宽导致的焊接过程中存在的虚焊以及焊接不良的问题。

本申请的目的之一采用如下技术方案实现：

一种太阳能电池，包括位于电池同一侧的电极与第一主栅；

所述第一主栅包括相连接的叠印节段与连接节段，所述叠印节段的内侧边在第一方向上相对于所述连接节段的内侧边存在远离所述电极方向的0.1mm～0.3mm的偏移量；

所述电极在第一方向的侧边与所述叠印节段叠印形成电连接；所述第一方向为所述电极的宽度方向；所述内侧边为靠近所述电极的侧边。

叠印节段与电极连接，且相较于连接节段向远离电极的方向偏移了0.1mm～0.3mm，保证了电极上表面未覆盖主栅的区域的面积足够大，避免在焊接焊带的过程中因焊接至主栅所在的区域而出现虚焊以及焊接不良的情况，提高了焊接的可靠性以及产品的质量。

进一步地，所述叠印节段为条状结构，所述连接节段包括条状结构与弧形结构；所述叠印节段的内侧边在第一方向上相对于所述连接节段的条状结构的内侧边存在远离所述电极方向的0.1mm～0.3mm的偏移量；两所述叠印节段与两所述连接节段交替连接形成环状的所述第一主栅；所述电极位于所述第一主栅内；在第二方向上相邻的两所述第一主栅之间连接有第二主栅，所述第二方向为与所述第一方向垂直的方向。

进一步地，所述叠印节段与所述连接节段均为条状结构，所述叠印节段与所述连接节段在第二方向上交替设置并连成条状结构的所述第一主栅；

还包括第二主栅，所述第二主栅与所述第一主栅的结构沿平行于第二方向的轴线对称；所述第一主栅与所述第二主栅对称设置于所述电极两侧，且均通过叠印节段与所述电极连接；所述第二方向为与所述第一方向垂直的方向。

进一步地，所述叠印节段与所述连接节段之间连接有弧形节段。

通过弧形节段连接叠印节段与连接节段，能够降低电阻。

进一步地，所述弧形节段由圆心角在45°～90°范围内的圆弧段组成。

进一步地，在所述第一方向上，分布有至少6列所述电极。

进一步地，所述第一主栅为沿预设方向延伸的等宽结构。

进一步地，所述叠印节段的长度大于所述电极的长度1～2mm，其中，长度为垂直于所述第一方向上的尺寸。

进一步地，在所述第二方向上，所述银电极的数量为6～60个，所述银电极的宽度为0.8～2.2mm，长度为1.0～4.3mm。

本申请的目的之二采用如下技术方案实现：

一种光伏组件，包括上述的一种太阳能电池。

本申请的目的之三采用如下技术方案实现：

一种用于太阳能电池背场结构印刷的印刷装置，用于印刷上述的太阳能电池的背场结构，包括网板，所述网板包括第一落料区与第二落料区；所述第一落料区用于印刷所述叠印节段，所述第二落料区用于印刷所述连接节段；

所述第一落料区的内侧边相较于所述第二落料区的内侧边存在0.1～0.3mm的间距，所述第一落料区的内侧边为使用时与电极接触的侧边；所述第二落料区的内侧边为使用时靠近所述电极的侧边。

上述的网板中，第一落料区的内侧边相较于所述第二落料区的内侧边存在0.1mm～0.3mm的间距，该间距预留了在印刷过程中叠印节段向电极的拓宽量。在印刷过程中，即使叠印节段出现向电极方向的拓宽，叠印节段拓宽之后的内侧边也可控制在叠印节段的内侧边与连接节段的内侧边之间，确保了电极的上表面未覆盖主栅的区域的面积足够大，避免在焊接焊带的过程中因焊接至主栅所在的区域而出现虚焊以及焊接不良的情况，提高了焊接的可靠性以及产品的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请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为印刷主栅时出现拓宽区域的示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为现有技术中太阳能电池的背场结构之一中主栅的示意图；

图4为现有技术中太阳能电池的背场结构之一中主栅与电极的叠印示意图；

图5为依据本申请提供的方案在现有技术的太阳能电池的背场结构之一的基础上对主栅结构做出的改进示意图；

图6为现有技术中太阳能电池的背场结构之二中主栅与电极的叠印示意图；

图7为依据本申请提供的方案在现有技术的太阳能电池的背场结构之二的基础上对主栅结构做出的改进示意图；

图8为本申请实施方式所提供的一种太阳能电池的背场结构。

图标：10-主栅；11-第一主栅；12-第二主栅；30-电极；40-副栅；50-叠印节段；60-连接节段；70-拓宽区域；80-硅基底片。

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。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“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，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。

本申请所提及的太阳能电池指PERC多主栅电池(MBB)，该种电池在硅基底片80背面分布有主栅10、副栅40与电极30，副栅40用于收集基板产生的载流子，并通过电连接将收集到的载流子汇集传递给主栅10，主栅10将载流子再进一步汇集之后通过电连接传递给电极30。本申请的发明人在生产银电极30宽度为2mm的太阳能电池时发现，在对电极30进行焊接的过程中存在虚焊、偏焊等焊接不良的情况。经过发明人对生产过程的分析发现其原因是在采用铝浆印刷主栅10的过程中，由于铝浆的活性偏大，印刷宽度相对设计预期拓宽0.03mm～0.05mm，由于金属共性，如图1与图2所示，主栅10和电极30叠印的区域将进一步拓宽(如图2所示的拓宽区域70)使得电极30未覆盖铝浆的面积减少，增加了焊接的难度，在焊接的过程中容易焊至拓宽处的铝材，导致出现虚焊、偏焊的情况，焊接连接容易失效。

通过控制铝浆的成分可以降低铝浆的活性，从而减小铝浆在印刷过程中拓宽的区域，但是采用低活性的浆料会造成主栅缺失、副栅断栅等风险，造成产品品质不良。

经过发明人的分析，针对上述情况，可通过保证在印刷主栅10之后，电极30表面未覆盖铝的区域的宽度能够实现良好焊接即可解决现有的问题。于是，发明人想到通过增加电极30的宽度并将主栅10向远离电极30方向偏移的方式进行实现，即使印刷主栅10的过程中由于主栅10拓宽导致电极30表面未覆盖铝材的区域减小，也能够保证电极30未覆盖铝材的区域的大小能够按照设计的焊接方式实现良好焊接。

但是若将主栅10整体外移，会导致主栅10形成的包围电极30的区域面积(如图3中阴影部分面积)增大，而该部分并不会布置副栅40，无法收集该区域产生的载流子，因此，会导致太阳能电池的性能降低。

基于此，本申请的发明人提供了一种太阳能电池，包括位于电池同一侧的电极30与第一主栅11。第一主栅11包括与电极30叠印的叠印节段50，以及与叠印节段50连接的连接节段60。以电极30的宽度方向为第一方向，电极30在第一方向上的侧边与第一主栅11叠印实现电连接。此外，叠印节段50相较于连接节段60，存在在第一方向上向远离电极30的偏移量h₁，该偏移量为叠印节段50的内侧边与连接节段60的内侧边在第一方向上的偏移量，h₁的取值在0.1～0.3mm内，其中内侧边为靠近电极一侧的侧边。

需要说明的是，上述方案中所设计的0.1～0.3mm的偏移量也是相对于在本方案提出之前的第一主栅11进行的偏移量，即可以理解为上述技术方案是将现有的第一主栅11分割为了两部分，一部分为保持本方案提出之前的设计位置的连接节段60，另一部分为第一主栅11在本方案提出之前的设计位置的基础上向远离电极30的方向进行了位置偏移的叠印节段50。

需要说明的是，在本申请中所指的叠印节段50为在现有的主栅10结构中经过位置偏移后得到的用于与电极30叠印的结构，经过偏移的可以是主栅10的两侧边，也可以仅是主栅10用于与电极30叠印的侧边；连接节段60为连接于两叠印节段50之间的未经位置偏移的结构，即使是连接节段60也可以通过叠印与电极30进行连接。如，在图4中，若仅对第一主栅11与电极30叠印的两侧中的一侧进行位置偏移，则，偏移后的部分为叠印节段50，剩余部分为连接节段60，该连接节段60与电极30的一侧也通过叠印进行连接；若对环形主栅10与电极30叠印的两侧都进行位置偏移，如图5所示的本申请实施方式之一所提供的太阳能电池的背场结构中，环形主栅10结构包括两个叠印节段50与两个连接节段60。可以理解的是，对于图6所示的现有太阳能电池的背场结构中，按照本申请发明人的技术构思，可以得到图7所示的本申请实施方式之二所提供的太阳能电池的背场结构中，其中，第一主栅11与第二主栅12均可以包含叠印节段50与连接节段60。

通过仅对第一主栅11的部分结构进行位置偏移，几乎不会增加第一主栅11所围成的包围电极30的区域面积，不会降低对载流子的收集能力。优选地，叠印节段50可以是长度大于电极30长度1mm～2mm的条状结构，长度为在第二方向上的尺寸，第二方向为垂直于第一方向的方向。当然，在对原有的第一主栅11进行部分结构的位置偏移后，电极30的宽度也应适应性地增加，以实现与第一主栅11的叠印。

通过设置0.1～0.3mm的偏移量，在印刷的过程中即使铝浆出现了拓宽，铝浆也不会拓宽超过0.1mm，使得对电极30进行焊接的过程中不会焊接至铝浆所在的位置，保证了按照设计的焊接方式进行焊接时不会出现虚焊、偏焊等问题。

优选地，叠印节段50与连接节段60之间采用弧形节段进行连接，通过弧形节段进行连接能够提高载流子在叠印节段50与连接节段60之间的转移效率。由于叠印节段50是相对于连接节段60进行了偏移，因此，叠印节段50与连接节段60相互错开部分距离，在第二方向上的投影相互重合的面积减小，载流子在连接节段60与叠印节段50之间进行转移的电阻较大。采用图5所示的弧形节段对叠印节段50与连接节段60进行连接能够提高载流子通过的效率，减小电阻。弧形节段为圆心角在45°～90°范围内的圆弧段，弧形节段可以仅包含一个圆弧段，也可以包括多个圆弧段。进一步地，圆弧节段可以由两个圆心角为90°的圆弧段组成，实现叠印节段50与连接节段60宽度的平滑过度，也可以实现第一主栅11在各位置的宽度不变，即实现第一主栅11为在沿预设方向延伸的等宽结构。

在本申请的一些实施方式中，在第一方向上至少分布有6列电极30，每列电极30中的电极30数量在6～60个的范围内，电极30的宽度在0.8mm～2.2mm内，长度在1.0mm～4.3mm范围内。随着电极30宽度尺寸的减小，焊接的难度会增加，采用本申请所提供的背场结构能够避免铝浆在印刷拓宽至焊接位置，避免了印刷过程对焊接过程造成影响。

本申请还提供了一种光伏组件，包括本申请上述实施方式中所提供的太阳能电池。

本申请还提供了一种用于太阳能电池背场结构印刷的印刷装置，包括网板，网板包括第一落料区与第二落料区，第一落料区与第二落料区为贯穿网板的孔状结构；第一落料区的外形与叠印节段50的外形一致，第二落料区的外形与连接节段60的外形一致。第一落料区用于印刷叠印节段50，第二落料区用于印刷连接节段60。第一落料区的内侧边相较于第二落料区的内侧边存在0.1～0.3mm的间距，第一落料区的内侧边为使用时与电极30接触的侧边；第二落料区的内侧边为使用时靠近电极的侧边。

实施例1

一种太阳能电池，如图8所示，图8中的第一主栅11的结构如图5所示，包括环状的第一主栅11，第一主栅11的宽度h₂为0.3mm～0.6mm。第一主栅11内侧设置有电极30，电极30的长度为1.0mm～4.3mm，宽度为0.8mm～2.2mm。第一主栅11包括相互交替设置的叠印节段50与连接节段60，叠印节段50通过叠印电连接于电极30宽度方向的两侧，叠印节段50的长度大于电极30长度1.0mm～2.0mm；连接节段60包括两相互平行的直线段，两直线段之间的间距h₃在0.6mm～1.8mm范围内。叠印节段50相较于连接节段60在第一方向(即图8中水平方向箭头B所示的方向)上向远离电极30的方向存在0.1mm～0.3mm的偏移量。

在第二方向(即图8中竖直方向箭头C所示的方向)上，第一主栅11的数量为6～60个，两相邻的第一主栅11之间连接有第二主栅12，第二主栅12的数量为在第一主栅11的数量上增加一个。第二主栅12的宽度h₄在0.8mm～2.0mm范围内。

在第一方向上，按照9.5mm～17.45mm的间隔等距离地分布有至少六列电极30以及相应数量的第一主栅11与第二主栅12。每一列的第一主栅11之间以及每一列的第二主栅12之间连接有沿第二方向均匀分布的副栅40，副栅40在第二方向上的数量在160～210之间，副栅40的宽度(此处为副栅40在第二方向上的尺寸)为0.06mm～0.13mm范围内。

实施例2

一种太阳能电池，如图7所示，与实施例1所不同的是，本实施例中的第一主栅11与第二主栅12均为条状结构；本实施例中的第二主栅12与第一主栅11关于平行于第二方向的轴线对称，即第二主栅12也包括叠印节段50与连接节段60，第一主栅11与第二主栅12的区别在于叠印节段50相对于连接节段60的偏移的方向相反；本实施例中的电极30在第一方向上的两侧分别连接第一主栅11与第二主栅12。

在本实施例中，在第二方向上分布的电极30的长度可以不相同，电极30的长度可在1.0mm～4.3mm范围内进行取值。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。虽然本申请的实施方式中所采用的主栅10、副栅40材料均为铝，电极30材料为银，但是对于采用其它材料的太阳能电池，采用本申请所提供的背场结构也能够解决焊接不良的问题。

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，包括位于电池同一侧的电极与第一主栅；其特征在于，

所述第一主栅包括相连接的叠印节段与连接节段，所述叠印节段的内侧边在第一方向上相对于所述连接节段的内侧边存在远离所述电极方向的0.1mm～0.3mm的偏移量；

所述电极在第一方向的侧边与所述叠印节段叠印形成电连接；

所述第一方向为所述电极的宽度方向；所述内侧边为靠近所述电极的侧边。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池，其特征在于，所述叠印节段为条状结构，所述连接节段包括条状结构与弧形结构；所述叠印节段的内侧边在第一方向上相对于所述连接节段的条状结构的内侧边存在远离所述电极方向的0.1mm～0.3mm的偏移量；

两所述叠印节段与两所述连接节段交替连接形成环状的所述第一主栅；所述电极位于所述第一主栅内；在第二方向上相邻的两所述第一主栅之间连接有第二主栅，所述第二方向为与所述第一方向垂直的方向。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池，其特征在于，所述叠印节段与所述连接节段均为条状结构，所述叠印节段与所述连接节段在第二方向上交替设置并连成条状结构的所述第一主栅；

还包括第二主栅，所述第二主栅与所述第一主栅的结构沿平行于第二方向的轴线对称；所述第一主栅与所述第二主栅对称设置于所述电极两侧，且均通过叠印节段与所述电极连接；所述第二方向为与所述第一方向垂直的方向。

4.根据权利要求1至3任一所述的一种太阳能电池，其特征在于，所述叠印节段与所述连接节段之间连接有弧形节段。

5.根据权利要求4所述的一种太阳能电池，其特征在于，所述弧形节段由圆心角在45°～90°范围内的圆弧段组成。

6.根据权利要求1至3任一所述的一种太阳能电池，其特征在于，在所述第一方向上，分布有至少6列所述电极。

7.根据权利要求1至3任一所述的一种太阳能电池，其特征在于，所述叠印节段的长度大于所述电极的长度1～2mm，其中，长度为垂直于所述第一方向上的尺寸。

8.根据权利要求2或3所述的一种太阳能电池，其特征在于，在所述第二方向上，所述电极的数量为6～60个，所述电极的宽度为0.8～2.2mm，长度为1.0～4.3mm。

9.一种光伏组件，其特征在于，包括权利要求1-8任一所述的太阳能电池。

10.一种用于太阳能电池背场结构印刷的印刷装置，用于印刷权利要求1-8任一所述的太阳能电池的背场结构，其特征在于，包括网板，所述网板包括第一落料区与第二落料区；

所述第一落料区与所述第二落料区为贯穿所述网板的孔状结构；所述第一落料区用于印刷所述叠印节段，所述第二落料区用于印刷所述连接节段；所述第一落料区的内侧边相较于所述第二落料区的内侧边存在0.1～0.3mm的间距，所述第一落料区的内侧边为使用时与电极接触的侧边；所述第二落料区的内侧边为使用时靠近所述电极的侧边。

Images