CN218447927U - 一种太阳能电池和太阳能组件 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种太阳能电池和太阳能组件,涉及太阳能电池技术领域,以解决太阳能电池的电池效率低的问题。该太阳能电池包括电池片主体以及形成在电池片主体上的电极结构。上述电极结构包括18条沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布的主栅,第一方向不同于第二方向,相邻两条主栅的间距为8毫米至10毫米。本实用新型还提供了另外一种太阳能电池。该太阳能电池包括电池片主体以及形成在电池片主体上的电极结构。该电极结构包括n条沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布的主栅,第一方向不同于第二方向。相邻两条主栅之间的间距为7毫米至13毫米,其中,13≤n≤25。本实用新型还提供了一种太阳能组件,包括上述技术方案所述的太阳能电池。

Description

一种太阳能电池和太阳能组件
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池技术领域,尤其涉及一种太阳能电池和太阳能组件。
背景技术
太阳能电池是一种可以将光能转化为电能的半导体器件。具体的,当太阳能电池受到光照时,太阳能电池包括的半导体基底吸收光子并产生电子和空穴对。该电子和空穴对在PN结内建电场的作用下分离,并分别通过太阳能电池的发射极和背场引出,最终被设置在半导体基底上的电极结构所收集。
上述电极结构一般包括5至12条主栅,且相邻两条主栅之间的间距为15 毫米至30毫米。上述相邻两条主栅所具有的中心轴线之间的间距较大,此时虽然可以使主栅收集较宽范围内的电流,但是,会降低太阳能电池的电池效率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种太阳能电池和太阳能组件,用于提高太阳能电池的电池效率。
为了实现上述目的,第一方面,本实用新型提供了一种太阳能电池。该太阳能电池包括电池片主体以及形成在电池片主体上的电极结构。上述电极结构包括18条沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布的主栅,第一方向不同于第二方向,相邻两条主栅之间的间距为8毫米至10毫米。
采用上述技术方案的情况下,当电池片主体的尺寸相同时,与现有的5BB (主栅,Bus bar)至12BB的太阳能电池相比,本实用新型中电极结构包括18 条主栅。显然,本实用新型提供的太阳能电池的主栅数量更多。此时,每一主栅汇集载流子的区域范围减小,进而可以提高主栅对该区域内产生的载流子的汇集能力,以提高主栅对电流的收集能力。并且,根据现有技术可知,对于N 型太阳能电池和P型太阳能电池,在一定范围内电池效率随着相邻两条主栅间距的减小呈增大趋势。由此可知,对于相同尺寸的电池片主体相比于现有技术中相邻两条主栅之间的间距为15毫米至30毫米的情况,本实用新型中相邻两条主栅之间的间距为8毫米至10毫米时的太阳能电池的电池效率更高。即,利用本实用新型提供的太阳能电池提高了电池效率。应理解,上述相邻两条主栅之间的间距是指相邻两条主栅中主栅所具有的中心轴线之间的间距,且主栅所具有的中心轴线平行于第一方向,下文中的“相邻两条主栅之间的间距”同理。
进一步地,在实际使用过程中,由于主栅会与焊带连接。随着相邻两条主栅之间的间距减小,不仅需要匹配相应的焊接工艺,同时焊带的直径也需要减小。此时,不仅需要增加焊接工艺的难度,同时直径减小的焊带在焊接过程中极易发生弯曲,影响电流的传输。基于此,本实用新型选择相邻两条主栅之间的间距为8毫米至10毫米。此时,不仅不用大幅度增加焊接工艺的难度,同时还可以确保直径符合要求的焊带在焊接过程中不易发生弯曲,进而可以减小此处的应力,确保太阳能电池的良率。
在一种实现方式中,每条主栅包括主栅连接线、以及沿第一方向间隔设置在主栅连接线上的多个焊点。至少一对相邻两条主栅包括的焊点交错分布,同一主栅包括的多个焊点沿第一方向间隔分布。
采用上述技术方案的情况下,上述主栅连接线可以用于收集整个电池片主体在受光时产生的光电流。基于此,在提高太阳能电池的电池效率的同时,还可以对其进行电池效率的测试。并且,由于每条主栅包括沿第一方向间隔设置在主栅连接线上的多个焊点。此时,相比于焊带仅通过一个焊点与主栅连接线焊接的情况,与相应的主栅连接线对应的焊带可以通过上述多个焊点焊接,可以使焊带与主栅连接线焊接的更加牢固,进而提高太阳能电池在串联焊接时的焊接质量,确保太阳能电池的稳定性和安全性。进一步地,由于至少一对相邻两条主栅的焊点交错分布,同一主栅的多个焊点沿第一方向间隔分布。此时,不仅可以使焊带与主栅连接线焊接时的应力分布更加均匀,减小对太阳能电池结构的损坏,确保太阳能电池的安全性。同时,还可以确保对电流的收集能力,加快电流向焊带的传输速度。再进一步地,相较于现有技术中无主栅连接线仅有焊点的情况,由于本实用新型中的主栅包括主栅连接线和设置在主栅连接线上的多个焊点,当焊点的数量和焊接合格率小于或等于实际需要的数量和焊接合格率时,焊点所在的主栅连接线可以替代焊点与焊带连接,以确保太阳能电池正常工作。
在一种实现方式中,上述焊点与相应的主栅连接线一体成型。
采用上述技术方案的情况下,可以降低或消除焊点与相应的主栅连接线之间错位情况发生的概率,以确保太阳能电池的质量。并且,还可以提高制备效率。
在一种实现方式中,每一焊点的长度大于相应主栅连接线的宽度,焊点的长度方向与主栅连接线的宽度方向均平行于第二方向。
采用上述技术方案的情况下,不仅可以确保焊点完全覆盖宽度方向上的相应主栅连接线,以确保焊点与相应主栅连接线连接的牢固性,同时还可以避免焊点与相应主栅连接线错位。进一步地,还可以确保通过该焊点与相应主栅连接线焊接的焊带与该主栅连接线焊接的牢固性,提高太阳能电池在串联焊接时的焊接质量。此外,更有利于将焊带与焊点焊接在一起,提高了容错率。
在一种实现方式中,沿着第二方向,每一焊点均呈中间宽两端窄的形状。
采用上述技术方案的情况下,利用焊点的中间位置可以完全覆盖宽度方向上的相应主栅连接线,此时可以确保焊点与相应主栅连接线连接的牢固性。并且,由于每一焊点的两端相对于中间位置窄,因此可以降低制作焊点时导电材料的消耗量,进而可以降低太阳能电池的制造成本。
在一种实现方式中,沿第二方向,每一焊点均包括中间区域和两个端部区域,两个端部区域分别与中间区域的两端连接。沿着远离相应主栅的方向,端部区域的宽度逐渐减小,远离相应主栅的方向平行于第二方向。此时,增加了焊点的端部区域形状的选择性,使其可以根据实际应用场景进行选择。基于此,使主栅可以适用于不同的应用场景,扩大了其适用范围。
在一种实现方式中,每一中间区域的上表面均为长方形,每一端部区域的上表面均为梯形。
在一种实现方式中,上述电极结构还包括多条沿第二方向延伸、且沿第一方向间隔分布的副栅,每条主栅连接线与多条副栅相交。
采用上述技术方案的情况下,由于电极结构还包括多条副栅,上述每条副栅可以对电池片主体相应区域内产生的载流子进行收集。并且,由于每条主栅连接线与多条副栅相交。此时,可以通过每条主栅连接线对所有副栅收集的载流子进行汇集。基于此,可以缩短电流的汇集路径,以减小副栅上的载流子传输至主栅连接线的传输电阻。
在一种实现方式中,多条副栅包括至少一条连续的第一副栅以及至少一条非连续的第二副栅。沿第一方向,第一副栅与第二副栅交替间隔设置。每条第二副栅包括沿第二方向延伸且依次排布多个副栅段,相邻两副栅段之间具有间隙部。此时,可以降低制作第二副栅时导电材料的消耗量,以降低制作副栅时导电材料的总消耗量,进而可以降低太阳能电池的制造成本。
在一种实现方式中,每个间隙部处设置有至少一个焊点,位于每个间隙部两侧的副栅段分别搭接在相应焊点沿长度方向的两端。
采用上述技术方案的情况下,不仅可以通过设置在间隙部的焊点将主栅连接线与相应的副栅电连接,确保载流子的正常传输。同时还可以减少或防止焊点与副栅过多的重叠,确保副栅的平整度。进一步地,由于副栅的腐蚀性较强,因此在设置副栅的过程中,副栅会破坏电池片主体表面的绝缘层,以使部分副栅直接印制在电池片主体内。基于此,会导致副栅对应位置处的电池片主体被损坏,电池片主体此处的应力分布不均匀。又由于主栅连接线仅与副栅电连接即可,不需要破坏电池片主体表面的绝缘层。此时,主栅连接线对应位置处的电池片主体未损坏,其应力分布均匀。并且,当副栅具有间隙部时,间隙部对应位置处的电池片主体也未损坏,其应力也分布均匀。基于此,当焊带与设置在间隙部的焊点焊接以及焊带与位于主栅连接线上的焊点焊接时,由于焊点对应位置处的电池片主体的应力分布均匀,此时可以防止焊接处出现隐裂的情况,以确保太阳能电池正常工作。
在一种实现方式中,上述电极结构还包括在每条主栅两端的端部焊点以及连接于每个端部焊点两端且沿着第一方向朝向电池片本体边缘延伸的至少两个辅栅,端部焊点与至少两个辅栅构成鱼叉结构或U型结构。
采用上述技术方案的情况下,上述端部焊点和辅栅可以替代焊点或主栅连接线收集电池片主体在该处所产生的载流子。并且,由于太阳电池的边缘部分具有一定的脆性,其受热后容易破碎。基于此,由于在本实用新型中,上述辅栅无须与焊带焊接。此时,可以防止太阳能电池的边缘部分在串联焊接过程中因热焊接工艺的温度较高而发生破碎。基于此,不仅可以提高太阳能电池的安全性和稳定性,同时还可以提高太阳能电池的生产良率。
在一种实现方式中,上述电极结构还包括在每条主栅两端的端部焊点,端部焊点的上表面的面积和长度分别大于位于端部焊点之间的焊点的上表面的面积和长度,端部焊点的长度方向和焊点的长度方向均平行于第二方向。
采用上述技术方案的情况下,不仅可以进一步加强端部焊点与相应主栅连接线连接的牢固性,同时还可以避免端部焊点与相应主栅连接线错位。进一步地,还可以进一步确保通过该端部焊点与相应主栅连接线焊接的焊带与该主栅连接线焊接的牢固性,提高太阳能电池在串联焊接时的焊接质量。此外,更有利于将焊带与端部焊点焊接在一起,提高了容错率。
在一种实现方式中,上述主栅包括16条第一主栅以及位于16条第一主栅外侧的2条第二主栅。第一主栅的宽度为20微米至50微米,第二主栅的宽度为31.5微米至78.9微米。
采用上述技术方案的情况下,因现有技术中的5BB至12BB的太阳能电池所包括的主栅的宽度为40微米至300微米,而本实用新型提供的太阳能电池包括的电极结构中主栅的总数量为18条,其宽度分别为20微米至50微米和31.5 微米至78.9微米。可以理解的是,相比于主栅总数量的增长倍数,本实用新型中主栅的宽度比现有技术中主栅的宽度的减小程度更大。因此,在制造本实用新型提供的太阳能电池包括的电极结构时,可以进一步降低导电材料的消耗量,进而降低太阳能电池的制造成本。
进一步地,由于第二主栅位于第一主栅的外侧,因此,在实际使用过程中第二主栅需要收集电流的区域一般会大于或等于第一主栅需要收集电流的区域。基于此,在本实用新型中第二主栅的宽度大于或等于第一主栅的宽度,以确保第二主栅的电流收集能力,进而确保太阳能电池的光电转换效率。
在一种实现方式中,上述第一主栅的宽度为30微米,第二主栅的宽度为47.4 微米。
在一种实现方式中,沿第二方向,第二主栅距离电池片主体的边缘距离为 10.5微米至12微米。应理解,此处可以是指第二主栅的左边缘或右边缘(均平行于第一方向)距离电池片主体的边缘距离为10.5微米至12微米,也可以是指第二主栅所具有的中心轴线距离电池片主体的边缘距离为10.5微米至12微米,还可以是指第二主栅所具有的除上述特殊位置以外的任意一条轴线(该轴线平行于第一方向)距离电池片主体的边缘距离为10.5微米至12微米,其具体情况可以根据实际需要进行设置,在此不做具体限定。
在一种实现方式中,上述电极结构还包括多条沿第二方向延伸、且沿第一方向间隔分布的副栅,每条主栅连接线与多条副栅相交。此处所具有的有益效果可以参考前文描述,在此不再赘述。
在一种实现方式中,多条副栅包括至少一条连续的第一副栅以及至少一条非连续的第二副栅。沿第一方向,第一副栅与第二副栅交替间隔设置。每条第二副栅包括沿第二方向延伸且依次排布多个副栅段,相邻两副栅段之间具有间隙部。此处所具有的有益效果可以参考前文描述,在此不再赘述。
在一种实现方式中,上述主栅的宽度与副栅的宽度之比为(1-2.5):1,主栅的宽度方向平行于第二方向,副栅的宽度方向平行于第一方向。
采用上述技术方案的情况下,可以根据实际需要设置不同宽度的主栅和副栅,增加了主栅和副栅宽度的选择性。此时,使电极结构可以适用于不同的应用场景,扩大了其适用范围。
在一种实现方式中,上述电极结构还包括搭接点,主栅连接线和副栅通过搭接点连接。沿着第二方向,每一搭接点均呈中间宽两端窄的形状。
采用上述技术方案的情况下,由于主栅连接线和副栅通过搭接点连接,相比于现有技术中主栅连接线和副栅直接接触的方式,可以降低或消除因印刷精度不高导致主栅连接线和副栅搭接不上的情况发生的概率,以确保太阳能电池正常工作。并且,由于每一搭接点的两端相对于中间位置窄,因此可以降低制作搭接点时导电材料的消耗量,进而可以降低太阳能电池的制造成本。
在一种实现方式中,上述电极结构应用于太阳能电池的正电极和/或负电极。和/或,太阳能电池为整片太阳能电池或分片太阳能电池。
第二方面,本实用新型还提供了一种太阳能电池。该太阳能电池包括电池片主体以及形成在电池片主体上的电极结构。所述电极结构包括n条沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布的主栅,第一方向不同于第二方向。相邻两条主栅之间的间距为7毫米至13毫米,其中,13≤n≤25,且n为整数。应理解,上述相邻两条主栅之间的间距是指相邻两条主栅中主栅所具有的中心轴线之间的间距,且主栅所具有的中心轴线平行于第一方向,下文中的“相邻两条主栅之间的间距”同理。
采用上述技术方案的情况下,当电池片主体的尺寸相同时,与现有的5BB (主栅,Bus bar)至12BB的太阳能电池相比,本实用新型中电极结构包括13 条至25条主栅。显然,本实用新型提供的太阳能电池的主栅数量更多。此时,每一主栅汇集载流子的区域范围减小,进而可以提高主栅对该区域内产生的载流子的汇集能力,以提高主栅对电流的收集能力。并且,根据现有技术可知,对于N型太阳能电池和P型太阳能电池,在一定范围内电池效率随着相邻两条主栅间距的减小呈增大趋势。由此可知,对于相同尺寸的电池片主体相比于现有技术中相邻两条主栅之间的间距为15毫米至30毫米的情况,本实用新型中相邻两条主栅之间的间距为7毫米至13毫米时的太阳能电池的电池效率更高。即,利用本实用新型提供的太阳能电池提高了电池效率。此外,上述主栅的数量可以根据实际需要进行选择,使太阳能电池可以适用于不同的应用场景,扩大了其适用范围。
进一步地,在实际使用过程中,由于主栅与焊带连接。但是,随着相邻两条主栅之间的间距减小,不仅需要匹配相应的焊接工艺,同时焊带的直径也需要减小。此时,不仅需要增加焊接工艺的难度,同时直径减小的焊带在焊接过程中极易发生弯曲,影响电流的传输。基于此,在本实用新型中,将相邻两条主栅之间的间距设置为7毫米至13毫米。此时,不仅不用大幅度增加焊接工艺的难度,同时还可以确保直径符合要求的焊带在焊接过程中不易发生弯曲,进而可以减小此处的应力,确保太阳能电池的良率。
在一种实现方式中,每条主栅包括主栅连接线、以及沿第一方向间隔设置在主栅连接线上的多个焊点。至少一对相邻两条主栅包括的焊点交错分布,同一主栅包括的多个焊点沿第一方向间隔分布。
在一种实现方式中,焊点与相应的主栅连接线一体成型。和/或,每一焊点的长度大于相应主栅连接线的宽度,焊点的长度方向与主栅连接线的宽度方向均平行于第二方向。
在一种实现方式中,沿着第二方向,每一焊点均呈中间宽两端窄的形状。
在一种实现方式中,沿第二方向,每一焊点均包括中间区域和两个端部区域,两个端部区域分别与中间区域的两端连接。沿着远离相应主栅的方向,端部区域的宽度逐渐减小;远离相应主栅的方向平行于第二方向。
在一种实现方式中,电极结构还包括多条沿第二方向延伸、且沿第一方向间隔分布的副栅,每条主栅连接线与多条副栅相交。
在一种实现方式中,多条副栅包括至少一条连续的第一副栅以及至少一条非连续的第二副栅。沿第一方向,第一副栅与第二副栅交替间隔设置。每条第二副栅包括沿第二方向延伸且依次排布多个副栅段,相邻两副栅段之间具有间隙部。
在一种实现方式中,每个间隙部处设置有至少一个焊点,位于每个间隙部两侧的副栅段分别搭接在相应焊点沿长度方向的两端。
在一种实现方式中,电极结构还包括在每条主栅两端的端部焊点以及连接于每个端部焊点两端且沿着第一方向朝向电池片本体边缘延伸的至少两个辅栅,端部焊点与至少两个辅栅构成鱼叉结构或U型结构。
在一种实现方式中,电极结构还包括在每条主栅两端的端部焊点。端部焊点的上表面的面积和长度分别大于位于端部焊点之间的焊点的上表面的面积和长度,端部焊点的长度方向和焊点的长度方向均平行于第二方向。
在一种实现方式中,主栅包括n-2条第一主栅以及位于n-2条第一主栅外侧的2条第二主栅。第一主栅的宽度为20微米至50微米,第二主栅的宽度为31.5 微米至78.9微米。
在一种实现方式中,第一主栅的宽度为30微米,第二主栅的宽度为47.4微米。和/或,沿第二方向,第二主栅距离电池片主体的边缘距离为10.5微米至12 微米。
在一种实现方式中,主栅的宽度与副栅的宽度之比为(1-2.5):1;主栅的宽度方向平行于第二方向,副栅的宽度方向平行于第一方向。
在一种实现方式中,电极结构还包括搭接点,主栅连接线和副栅通过搭接点连接。沿着第二方向,每一搭接点均呈中间宽两端窄的形状。
在一种实现方式中,电极结构应用于太阳能电池的正电极和/或负电极;和/ 或,太阳能电池为整片太阳能电池或分片太阳能电池。
第三方面,本实用新型还提供一种太阳能组件,包括第一方面和/或第二方面所述的太阳能电池。
与现有技术相比,本实用新型提供的太阳能组件的有益效果与第一方面和/ 或第二方面所述的太阳能电池的有益效果相同,此处不做赘述。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本实用新型的一部分,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1为本实用新型实施例中太阳能电池的第一种部分结构示意图;
图2为本实用新型实施例中太阳能电池的第二种部分结构示意图;
图3为本实用新型实施例中主栅间距与电池效率的关系示意图;
图4为本实用新型实施例中太阳能电池的部分结构放大示意图;
图5为本实用新型实施例中主栅连接线、副栅和焊点的第一种连接示意图;
图6为本实用新型实施例中主栅连接线、副栅和焊点的第二种连接示意图;
图7为本实用新型实施例中主栅连接线、副栅和焊点的第三种连接示意图;
图8为本实用新型实施例中辅栅、副栅和搭接点的连接示意图。
附图标记:
1-电池片主体, 2-电极结构, 20-主栅,
200-第一主栅, 201-第二主栅, 202-主栅连接线,
203-焊点, 2030-中间区域, 2031-端部区域,
21-副栅, 210-第一副栅, 211-第二副栅,
2110-副栅段, 22-端部焊点, 23-辅栅,
24-搭接点, A-第一方向, B-第二方向。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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。
在本实用新型的描述中,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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
现有的太阳能电池的长度和宽度一般为150毫米至230毫米,其包括的电极结构具有5至12条主栅,且相邻两条主栅之间的间距一般为15毫米至30毫米。上述相邻两条主栅所具有的中心轴线之间的间距较大,此时虽然可以使主栅收集较宽范围内的电流,但是,会降低太阳能电池的电池效率。
此外,为了保证每条主栅均具有一定的电流收集能力,则需要将每条主栅的宽度设置为较大数值,例如40微米至300微米。但是,在制造上述太阳能电池的过程中,通常会通过丝网印刷等工艺在半导体基底上形成银或铝等导电材料的电极结构。可以想到的是,与电极结构对应的电极图案的有效面积越大,则需要消耗越多的导电材料来制造电极结构。基于此,当电极结构包括的每条主栅的宽度较大时,与电极结构对应的电极图案的有效面积越大,从而导致导电材料的消耗量较大,增加了太阳能电池的制造成本。
本实用新型实施例提供了两种太阳能电池。从结构方面来讲,两种太阳能电池可以为背接触太阳能电池。或者,太阳能电池包括的正电极和负电极分别位于太阳能电池相对的两面。从划分方面来讲,两种太阳能电池可以是整片太阳能电池,也可以是分片太阳能电池。其中,当太阳能电池为分片太阳能电池时,划分的倍数可以根据实际需求进行设置。例如:参见图1和图2,太阳能电池可以为二分之一分片太阳能电池。
第一方面,参见图1和图2,该太阳能电池可以包括电池片主体1以及形成在电池片主体1上的电极结构2。上述电极结构2包括18条沿第一方向A延伸、且沿第二方向B间隔分布的主栅20,第一方向A不同于第二方向B,相邻两条主栅20之间的间距为8毫米至10毫米。例如,间距可以是8毫米、8.5毫米、 8.9毫米、9.2毫米、10毫米等。上述相邻两条主栅20之间的间距是指相邻两条主栅20中主栅20所具有的中心轴线之间的间距,且主栅20所具有的中心轴线平行于第一方向,下文中的“相邻两条主栅20之间的间距”同理。
上述电池片主体的结构、规格等可以根据实际情况进行设置,在此不做具体限定。上述电极结构可以仅应用于太阳能电池包括的正电极,也可以仅应用于太阳能电池包括的负电极,还可以同时应用于太阳能电池包括的正电极和负电极。
上述第一方向和第二方向,二者可以为平行于电池片主体表面、且互不相同的任意两个方向。优选的,参见图1和图2,上述第一方向A和第二方向B 正交。此时,多条主栅可以沿着行的方向间隔排布、且沿着列的方向延伸,即呈阵列式均匀分布在电池片主体1上。
参见图1和图2,当电池片主体1的尺寸相同时,与现有的5BB(主栅, Bus bar)至12BB的太阳能电池相比,本实用新型实施例中电极结构2包括18 条主栅。显然,本实用新型实施例提供的太阳能电池的主栅20数量更多。此时,每一主栅20汇集载流子的区域范围减小,进而可以提高主栅20对该区域内产生的载流子的汇集能力,以提高主栅20对电流的收集能力。并且,根据现有技术可知,对于N型太阳能电池和P型太阳能电池,在一定范围内(例如相邻主栅20之间的间距为8.5毫米至18.2毫米)电池效率随着相邻两条主栅间距的减小呈增大趋势。由此可知,对于相同尺寸的电池片主体相比于现有技术中相邻两条主栅20之间的间距为15毫米至30毫米的情况,本实用新型实施例中相邻两条主栅20之间的间距为8毫米至10毫米时的太阳能电池的电池效率更高。即,利用本实用新型实施例提供的太阳能电池提高了电池效率。
具体的,参见图3可知,理论上对于方块电阻较小(例如一般为100Ω/□至 130Ω/□)的N型太阳能电池,当相邻两条主栅之间的间距为8.5毫米时,N型太阳能电池的电池效率达到极限值。上述相邻两条主栅之间的间距为8.5毫米对应于182规格的20BB太阳能电池。对于方块电阻较大(例如一般为180Ω/□至 200Ω/□)的P型太阳能电池,当相邻两条主栅之间的间距为7.9毫米时,P型太阳能电池的电池效率达到极限值。上述相邻两条主栅之间的间距为7.9毫米对应于182规格的22BB太阳能电池。
但是,在实际使用过程中,由于主栅与焊带连接。随着相邻两条主栅之间的间距减小,不仅需要匹配相应的焊接工艺,同时焊带的直径也需要减小。此时,不仅需要增加焊接工艺的难度,同时直径减小的焊带在焊接过程中极易发生弯曲,影响电流的传输。基于此,本实用新型实施例选择相邻两条主栅之间的间距为8毫米至10毫米。此时,不仅不用大幅度增加焊接工艺的难度,同时还可以确保直径符合要求的焊带在焊接过程中不易发生弯曲,进而可以减小此处的应力,确保太阳能电池的良率。优选的,上述相邻主栅之间的间距为8.5毫米至9.5毫米,此时可以与直径为0.23毫米至0.25毫米的焊带进行焊接。在此情况下,不仅可以满足量产的需要,同时还可以节约太阳能电池的制造成本。示例性的,当相邻主栅之间的间距为9.5毫米时,对应18BB太阳能电池。
作为一种可能的实现方式,参见图1和图2,上述主栅20可以包括16条第一主栅200以及位于16条第一主栅200外侧的2条第二主栅201。第一主栅200 的宽度为20微米至50微米,例如,可以是20微米、30微米、35微米、40微米或50微米等。第二主栅201的宽度为31.5微米至78.9微米,例如,可以是 31.5微米、33微米、35微米、40微米、50微米或78.9微米等。
采用上述技术方案的情况下,参见图1和图2,因现有技术中的5BB至12BB 的太阳能电池所包括的主栅的宽度为40微米至300微米,而本实用新型实施例提供的太阳能电池包括的电极结构2中主栅20的总数量为18条,其宽度分别为20微米至50微米和31.5微米至78.9微米。可以理解的是,相比于主栅20 总数量的增长倍数,本实用新型实施例中主栅20的宽度比现有技术中主栅的宽度的减小程度更大。因此,在制造本实用新型实施例提供的太阳能电池包括的电极结构2时,可以进一步降低导电材料的消耗量,进而降低太阳能电池的制造成本。进一步地,由于第二主栅201位于第一主栅200的外侧,因此,在实际使用过程中第二主栅201需要收集电流的区域一般会大于或等于第一主栅200 需要收集电流的区域。基于此,在本实用新型实施例中第二主栅201的宽度大于或等于第一主栅200的宽度,以确保第二主栅201的电流收集能力,进而确保太阳能电池的光电转换效率。
参见图1和图2,由于第二主栅201需要收集电流的区域一般会大于或等于第一主栅200需要收集电流的区域。此时,第二主栅201的宽度可以根据收集电流区域的宽度等比例增加。示例性的,对于规格为182mm*182mm的18BB 电池,相邻主栅之间的间距为9.5毫米,当第一主栅200的宽度为30微米,且沿第二方向B,第二主栅201距离电池片主体1的边缘距离为15毫米时,第二主栅201的宽度为47.4微米。应理解,与主栅20焊接的焊带也可以根据焊接位置的不同,设置不同的宽度。例如,与第一主栅200焊接的焊带的宽度小于与第二主栅201焊接的焊带的宽度。
在一种可选方式中,沿第二方向,第二主栅距离电池片主体的边缘距离可以为10.5微米至12微米。例如,可以是10.5微米、11微米、11.5微米、11.8 微米或12微米等。应理解,此处可以是指第二主栅的左边缘或右边缘(均平行于第一方向)距离电池片主体的边缘距离为10.5微米至12微米,也可以是指第二主栅所具有的中心轴线距离电池片主体的边缘距离为10.5微米至12微米,还可以是指第二主栅所具有的除上述特殊位置以外的任意一条轴线(该轴线平行于第一方向)距离电池片主体的边缘距离为10.5微米至12微米,其具体情况可以根据实际需要进行设置,在此不做具体限定。
作为一种可能的实现方式,参见图1、图2和图4,每条主栅20可以包括主栅连接线202、以及沿第一方向A间隔设置在主栅连接线202上的多个焊点 203。至少一对相邻两条主栅包括的焊点203交错分布,同一主栅包括的多个焊点203沿第一方向A间隔分布。
参见图1、图2和图4,上述主栅连接线202可以用于收集整个电池片主体 1在受光时产生的光电流。基于此,在提高太阳能电池的电池效率的同时,还可以对其进行电池效率的测试。并且,由于每条主栅包括沿第一方向A间隔设置在主栅连接线202上的多个焊点203。此时,相比于焊带仅通过一个焊点203与主栅连接线202焊接的情况,与相应的主栅连接线202对应的焊带可以通过上述多个焊点203焊接,可以使焊带与主栅连接线202焊接的更加牢固,进而提高太阳能电池在串联焊接时的焊接质量,确保太阳能电池的稳定性和安全性。进一步地,由于至少一对相邻两条主栅的焊点203交错分布,同一主栅的多个焊点203沿第一方向A间隔分布。此时,不仅可以使焊带与主栅连接线202焊接时的应力分布更加均匀,减小对太阳能电池结构的损坏,确保太阳能电池的安全性。同时,还可以确保对电流的收集能力,加快电流向焊带的传输速度。再进一步地,相较于现有技术中无主栅连接线仅有焊点的情况,由于本实用新型实施例中的主栅包括主栅连接线和设置在主栅连接线上的多个焊点203,当焊点203的数量和焊接合格率小于或等于实际需要的数量和焊接合格率时,焊点 203所在的主栅连接线202可以替代焊点203与焊带连接,以确保太阳能电池正常工作。
上述“至少一对相邻两条主栅的焊点交错分布,同一主栅的多个焊点沿第一方向间隔分布”有两种可能的表现形式,下面以这两种可能的表现形式为例进行描述,应理解,以下描述仅用于理解,不用于具体限定。
示例一,参见图1,将所有主栅20从左至右依次编号,从电池片主体1的左边缘位置开始,所有编号为奇数的主栅20上的焊点203分布规律相同,所有编号为偶数的主栅20上的焊点203分布规律相同,但相邻两条主栅上的焊点203 交错分布。
示例二,参见图2,位于电池片主体1中间位置的相邻两条主栅上的焊点 203呈对称分布,以上述相邻两条主栅之间的中心轴线(即图2中的虚线)为对称轴,左右对称的两条主栅上的焊点203分布规律相同,但相邻两条主栅上的焊点203交错分布。
上述每一主栅所包括的焊接点的数量可以根据实际应用场景设置,只要能够应用至本实用新型实施例提供的太阳能电池中均可。
此外,上述焊点与相应的主栅连接线的连接方式多种多样,例如可以是一体成型,可以是在主栅连接线设置好后,在主栅连接线上单独设置的焊点。
在一种可选方式中,上述焊点与相应的主栅连接线一体成型。此时,可以降低或消除焊点与相应的主栅连接线之间错位情况发生的概率,以确保太阳能电池的质量。并且,还可以提高制备效率。
在一种可选方式中,参见图5和图6,每一焊点203的长度大于相应主栅连接线202的宽度,焊点203的长度方向与主栅连接线202的宽度方向均平行于第二方向。此时,不仅可以确保焊点203完全覆盖宽度方向上的相应主栅连接线202,以确保焊点203与相应主栅连接线202连接的牢固性,同时还可以避免焊点203与相应主栅连接线202错位。进一步地,还可以确保通过该焊点203 与相应主栅连接线202焊接的焊带与该主栅连接线202焊接的牢固性,提高太阳能电池在串联焊接时的焊接质量。此外,更有利于将焊带与焊点203焊接在一起,提高了容错率。
在一种可选方式中,参见图5和图6,沿着第二方向,每一焊点203均呈中间宽两端窄的形状。采用上述技术方案的情况下,利用焊点203的中间位置可以完全覆盖宽度方向上的相应主栅连接线202,此时可以确保焊点203与相应主栅连接线202连接的牢固性。并且,由于每一焊点203的两端相对于中间位置窄,因此可以降低制作焊点203时导电材料的消耗量,进而可以降低太阳能电池的制造成本。
在一种可选方式中,参见图5和图6,沿第二方向,每一焊点203均包括中间区域2030和两个端部区域2031,两个端部区域2031分别与中间区域2030的两端连接。沿着远离相应主栅的方向,端部区域2031的宽度逐渐减小,远离相应主栅的方向平行于第二方向。此时,增加了焊点203的端部区域2031形状的选择性,使其可以根据实际应用场景进行选择。基于此,使主栅可以适用于不同的应用场景,扩大了其适用范围。
在一种可选方式中,沿第二方向,上述端部区域为轴对称图形。
上述中间区域和两个端部区域的上表面的形状多种多样,上述“上表面”指代的是俯视太阳能电池时所看到的焊点的表面。下面以两种可能的形状为例进行描述,应理解,以下描述仅用于理解,不用于具体限定。
在第一种可选方式中,参见图5,每一中间区域2030的上表面均为长方形,每一端部区域2031的上表面均为梯形。上述梯形可以是直角梯形、等腰梯形或其他梯形。
示例性的,上述长方形中间区域的长度可以是0.4毫米至1.2毫米,例如可以是0.4毫米、0.6毫米、1毫米或1.2毫米等。长方形中间区域的宽度可以是 0.09毫米至1.2毫米,例如可以是0.09毫米、0.12毫米、0.15毫米、0.4毫米、 0.6毫米、1毫米或1.2毫米等。优选的,上述长方形中间区域的长度为0.6毫米,宽度为0.15毫米。
上述梯形端部区域的上底边长度小于或等于下底边长度。示例性的,上述梯形端部区域的上底边长度可以是0.09毫米至1.2毫米,例如可以是0.09毫米、 0.12毫米、0.15毫米、0.4毫米、0.6毫米、1毫米或1.2毫米等。梯形端部区域的下底边长度可以是0.09毫米至1.2毫米,例如可以是0.09毫米、0.12毫米、 0.15毫米、0.4毫米、0.6毫米、1毫米或1.2毫米等。梯形端部区域的高度可以是0.02毫米至0.05毫米,例如可以是0.02毫米、0.03毫米、0.04毫米或0.05 毫米等。优选的,上述梯形端部区域为等腰梯形端部区域,上述等腰梯形端部区域的上底边长度为0.09毫米,下底边长度为0.15毫米,高度为0.03毫米。
在第二种可选方式中,参见图6,每一中间区域2030的上表面均为长方形,每一端部区域2031的上表面均为渐变形状。上述渐变形状可以是由直线和曲线围合形成的形状。至于渐变形状的端部区域2031的规格在此不做具体限定,只要符合实际需要即可。
在一种可选方式中,参见图4,上述电极结构还可以包括多条沿第二方向延伸、且沿第一方向间隔分布的副栅21,每条主栅连接线202与多条副栅21相交。
参见图4,由于电极结构还包括多条副栅21,上述每条副栅21可以对电池片主体相应区域内产生的载流子进行收集。并且,由于每条主栅连接线202与多条副栅21相交。此时,可以通过每条主栅连接线202对所有副栅21收集的载流子进行汇集。基于此,可以缩短电流的汇集路径,以减小副栅21上的载流子传输至主栅连接线202的传输电阻。应理解,电极结构2所包括的副栅21的数量、规格、以及相邻两条副栅21之间的间距,可以根据实际需求进行设置,此处不做具体限定。
在一种可选方式中,参见图7,多条副栅可以包括至少一条连续的第一副栅210以及至少一条非连续的第二副栅211。沿第一方向,第一副栅210与第二副栅211交替间隔设置。每条第二副栅211包括沿第二方向延伸且依次排布多个副栅段2110,相邻两副栅段2110之间具有间隙部。此时,可以降低制作第二副栅211时导电材料的消耗量,以降低制作副栅时导电材料的总消耗量,进而可以降低太阳能电池的制造成本。
示例性的,上述副栅的宽度可以是10微米至40微米,例如可以是10微米、 15微米、20微米、30微米或40微米等。第一副栅与第二副栅之间的间距可以是0.8毫米至1.8毫米,例如可以是0.8毫米、1毫米、1.2毫米、1.5毫米或1.8 毫米等。至于间隙部的尺寸在此不做具体限定。
在一种可选方式中,参见图7,每个间隙部(图7中未示出)处设置有至少一个焊点(图7中未示出),位于每个间隙部两侧的副栅段2110分别搭接在相应焊点沿长度方向的两端。此时,不仅可以通过设置在间隙部的焊点将主栅连接线202与相应的副栅电连接,确保载流子的正常传输。同时还可以减少或防止焊点与副栅过多的重叠,确保副栅的平整度。进一步地,由于副栅的腐蚀性较强,因此在设置副栅的过程中,副栅会破坏电池片主体表面的绝缘层,以使部分副栅直接印制在电池片主体内。基于此,会导致副栅对应位置处的电池片主体被损坏,电池片主体此处的应力分布不均匀。又由于主栅连接线202仅与副栅电连接即可,不需要破坏电池片主体表面的绝缘层。此时,主栅连接线202 对应位置处的电池片主体未损坏,其应力分布均匀。并且,当副栅具有间隙部时,间隙部对应位置处的电池片主体也未损坏,其应力也分布均匀。基于此,当焊带与设置在间隙部的焊点焊接以及焊带与位于主栅连接线202上的焊点焊接时,由于焊点对应位置处的电池片主体的应力分布均匀,此时可以防止焊接处出现隐裂的情况,以确保太阳能电池正常工作。
上述电极结构还可以包括设置在主栅上的其他结构,下面以两种可能的情况为例进行描述,应理解,以下描述仅用于理解,不用于具体限定。
第一种可能的实现方式,参见图2和图4,上述电极结构2还可以包括在每条主栅两端的端部焊点22,端部焊点22的上表面的面积和长度分别大于位于端部焊点22之间的焊点203的上表面的面积和长度,端部焊点22的长度方向和焊点203的长度方向均平行于第二方向B。
参见图2和图4,此时,不仅可以进一步加强端部焊点22与相应主栅连接线202连接的牢固性,同时还可以避免端部焊点22与相应主栅连接线202错位。进一步地,还可以进一步确保通过该端部焊点22与相应主栅连接线202焊接的焊带与该主栅连接线202焊接的牢固性,提高太阳能电池在串联焊接时的焊接质量。此外,更有利于将焊带与端部焊点22焊接在一起,提高了容错率。
第二种可能的实现方式,参见图2和图4,上述电极结构2还可以包括在每条主栅两端的端部焊点22以及连接于每个端部焊点22两端且沿着第一方向A 朝向电池片本体边缘延伸的至少两个辅栅23,端部焊点22与至少两个辅栅23 构成鱼叉结构或U型结构。
参见图2和图4,采用上述技术方案的情况下,上述端部焊点22和辅栅23 可以替代焊点203或主栅连接线202收集电池片主体1在该处所产生的载流子。并且,由于太阳电池的边缘部分具有一定的脆性,其受热后容易破碎。基于此,由于在本实用新型实施例中,上述辅栅23无须与焊带焊接。此时,可以防止太阳能电池的边缘部分在串联焊接过程中因热焊接工艺的温度较高而发生破碎。基于此,不仅可以提高太阳能电池的安全性和稳定性,同时还可以提高太阳能电池的生产良率。
示例性的,参见图4,上述电极结构包括的辅栅23的数量可以根据实际需要进行设置。例如,电极结构可以包括三个辅栅23,其中三个辅栅23均沿第一方向延伸,且沿第二方向间隔分布。此外,上述端部焊点22的上表面的面积和长度也可以均大于位于端部焊点22之间的焊点203的上表面的面积和长度,端部焊点22的长度方向和焊点203的长度方向均平行于第二方向。
在本实用新型实施例中,参见图4,上述电极结构包括两个辅栅23,两个辅栅23之间的距离为40微米至80微米,例如可以是40微米、50微米、55微米、60微米或80微米等。在本实用新型实施例中,上述两个辅栅23之间的距离为60微米。由于两个辅栅23分别连接于端部焊点22的两端,此时,沿第二方向,端部焊点22的长度也可以是40微米至80微米。例如可以是40微米、 50微米、55微米、60微米或80微米等。
作为一种可能的实现方式,参见图2、图4和图7,上述电极结构2还可以包括多条沿第二方向B延伸、且沿第一方向A间隔分布的副栅21,每条主栅连接线202与多条副栅21相交。多条副栅21可以包括至少一条连续的第一副栅 210以及至少一条非连续的第二副栅211。沿第一方向A,第一副栅210与第二副栅211交替间隔设置。每条第二副栅211可以包括沿第二方向B延伸且依次排布多个副栅段2110,相邻两副栅段2110之间具有间隙部。此处所具有的有益效果可以参考前文描述,在此不再赘述。
在一种可选方式中,上述主栅的宽度与副栅的宽度之比为(1-2.5):1,例如,可以是1:1、1.5:1、1.7:1、2:1或2.5:1等。主栅的宽度方向平行于第二方向,副栅的宽度方向平行于第一方向。采用上述技术方案的情况下,可以根据实际需要设置不同宽度的主栅和副栅,增加了主栅和副栅宽度的选择性。此时,使电极结构可以适用于不同的应用场景,扩大了其适用范围。在实际使用过程中,可以预先设置好主栅的宽度,之后利用提前设置好的主栅宽度与副栅宽度的比值,选择副栅的宽度。
在一种可选方式中,上述主栅连接线和副栅可以为立体的梯形结构。此时,主栅连接线的高宽比可以是1:(6-8),例如1:6、1:7、1:7.5、1:8等。副栅的高宽比可以是1:(1-5),例如1:1、1:1.7、1:2、1:3、1:4或1:5等。
在一种可选方式中,上述电极结构还可以包括搭接点,主栅连接线和副栅通过搭接点连接。沿着第二方向,每一搭接点均呈中间宽两端窄的形状。
由于主栅连接线和副栅通过搭接点连接,相比于现有技术中主栅连接线和副栅直接接触的方式,可以降低或消除因印刷精度不高导致主栅连接线和副栅搭接不上的情况发生的概率,以确保太阳能电池正常工作。并且,由于每一搭接点的两端相对于中间位置窄,因此可以降低制作搭接点时导电材料的消耗量,进而可以降低太阳能电池的制造成本。应理解,搭接点末端的长度大于或等于副栅的宽度,以确保副栅与主栅连接线连接。
在一种可选方式中,参见图8,上述辅栅23和副栅21也通过搭接点24连接。沿着第二方向,每一搭接点24均呈中间宽两端窄的形状。
参见图1至图8,应理解,上述焊点203和搭接点24可以重合。例如,在主栅连接线202的某个位置设置有焊点203,该焊点203用于与焊带连接,同时在相同的位置副栅21与主栅连接线202相交。此时,副栅21可以利用该焊点 203与主栅连接线202连接,不必在重复设置搭接点24。在此种情况下,可以认为搭接点24与焊点203的部分区域重合。
上述搭接点的上表面形状多种多样,上述“上表面”指代的是俯视太阳能电池时所看到的搭接点的表面。下面以两种可能的形状为例进行描述,应理解,以下描述仅用于理解,不用于具体限定。
示例一,参见图8,上述搭接点24的上表面为梯形,例如直角梯形、等腰梯形或其他梯形等。上述梯形的上底边长度可以是10微米至40微米,例如可以是10微米、12微米、15微米、20微米、26微米、30微米或40微米等。梯形的下底边长度可以是40微米至100微米,例如可以是40微米、45微米、50 微米、60微米、70微米、80微米或100微米等。并且,梯形的上底边长度大于或等于副栅的宽度,以确保副栅与主栅连接线或辅栅连接。优选的,上述搭接点的上表面为等腰梯形。
示例二,上述搭接点的上表面为渐变形状,上述渐变形状可以是由直线和曲线围合形成的形状。至于渐变形状的搭接点的规格在此不做具体限定,只要符合实际需要即可。
作为一种可能的实现方式,上述用于制作主栅和副栅的导电材料可以是金属,例如,银浆、铝浆、银铝浆或铜等。
作为一种可能的实现方式,上述主栅和副栅的形成方法可以是印刷烧结、激光转印或电镀等。
第二方面,参见图1和图2,该太阳能电池可以包括电池片主体1以及形成在电池片主体1上的电极结构2。所述电极结构2包括n条沿第一方向A延伸、且沿第二方向B间隔分布的主栅20,第一方向A不同于第二方向B。相邻两条主栅20之间的间距为7毫米至13毫米,例如,间距可以是7毫米、8毫米、8.5 毫米、8.9毫米、9.2毫米、10毫米、13毫米等。其中,13≤n≤25,且n为整数。例如,n可以是13、15、16、18、20或25等。上述相邻两条主栅20之间的间距是指相邻两条主栅20中主栅20所具有的中心轴线之间的间距,且主栅 20所具有的中心轴线平行于第一方向,下文中的“相邻两条主栅20之间的间距”同理。
上述电池片主体的结构、规格等可以根据实际情况进行设置,在此不做具体限定。上述电极结构可以仅应用于太阳能电池包括的正电极,也可以仅应用于太阳能电池包括的负电极,还可以同时应用于太阳能电池包括的正电极和负电极。
上述第一方向和第二方向,二者可以为平行于电池片主体表面、且互不相同的任意两个方向。优选的,参见图1和图2,上述第一方向A和第二方向B 正交。此时,多条主栅20可以沿着行的方向间隔排布、且沿着列的方向延伸,即呈阵列式均匀分布在电池片主体1上。
参见图1和图2,当电池片主体1的尺寸相同时,与现有的5BB(主栅, Bus bar)至12BB的太阳能电池相比,本实用新型实施例中电极结构2包括13 条至25条主栅。显然,本实用新型实施例提供的太阳能电池的主栅20数量更多。此时,每一主栅20汇集载流子的区域范围减小,进而可以提高主栅20对该区域内产生的载流子的汇集能力,以提高主栅20对电流的收集能力。并且,根据现有技术可知,对于N型太阳能电池和P型太阳能电池,在一定范围内电池效率随着相邻两条主栅间距的减小呈增大趋势(具体可以参见前文描述在此不做赘述)。由此可知,对于相同尺寸的电池片主体相比于现有技术中相邻两条主栅之间的间距为15毫米至30毫米的情况,本实用新型实施例中相邻两条主栅之间的间距为7毫米至13毫米时的太阳能电池的电池效率更高。即,利用本实用新型实施例提供的太阳能电池提高了电池效率。此外,上述主栅的数量可以根据实际需要进行选择,使太阳能电池可以适用于不同的应用场景,扩大了其适用范围。
进一步地,在实际使用过程中,由于主栅与焊带连接。但是,随着相邻两条主栅之间的间距减小,不仅需要匹配相应的焊接工艺,同时焊带的直径也需要减小。此时,不仅需要增加焊接工艺的难度,同时直径减小的焊带在焊接过程中极易发生弯曲,影响电流的传输。基于此,在本实用新型实施例中,将相邻两条主栅之间的间距设置为7毫米至13毫米。此时,不仅不用大幅度增加焊接工艺的难度,同时还可以确保直径符合要求的焊带在焊接过程中不易发生弯曲,进而可以减小此处的应力,确保太阳能电池的良率。
在一种可选方式中,上述电极结构包括16条沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布的主栅,第一方向不同于第二方向。相邻两条主栅之间的间距为10.7 毫米。
由图3可知,当电极结构包括16条主栅,且相邻两条主栅之间的间距为10.7 毫米时,太阳能电池的电池效率也大于现有技术中相邻两条主栅之间的间距为 15毫米至30毫米情况下的电池效率。并且,由于邻两条主栅之间的间距为10.7 毫米,此时,不仅可以进一步降低焊接工艺的难度,同时还可以确保直径符合要求的焊带在焊接过程中更不易发生弯曲,进而可以减小此处的应力,确保太阳能电池的良率。应理解,除了对主栅数量和相邻两条主栅之间间距的特殊限定以外,该太阳能电池的其他特征均可以参见第一方面提供的太阳能电池,其具体描述和分析在此不再赘述。
在一种可选方式中,参见图1至图8,每条主栅20包括主栅连接线202、以及沿第一方向A间隔设置在主栅连接线202上的多个焊点203。至少一对相邻两条主栅包括的焊点203交错分布,同一主栅包括的多个焊点203沿第一方向A间隔分布。
在一种可选方式中,参见图1至图8,焊点203与相应的主栅连接线202一体成型。和/或,每一焊点203的长度大于相应主栅连接线202的宽度,焊点203 的长度方向与主栅连接线202的宽度方向均平行于第二方向B。
在一种可选方式中,参见图1至图8,沿着第二方向B,每一焊点203均呈中间宽两端窄的形状。
在一种可选方式中,参见图1至图8,沿第二方向B,每一焊点203均包括中间区域2030和两个端部区域2031,两个端部区域2031分别与中间区域2030 的两端连接。沿着远离相应主栅的方向,端部区域2031的宽度逐渐减小;远离相应主栅的方向平行于第二方向B。
在一种可选方式中,参见图1至图8,电极结构2还包括多条沿第二方向B 延伸、且沿第一方向A间隔分布的副栅21,每条主栅连接线202与多条副栅21 相交。
在一种可选方式中,参见图1至图8,多条副栅21包括至少一条连续的第一副栅210以及至少一条非连续的第二副栅211。沿第一方向A,第一副栅210 与第二副栅211交替间隔设置。每条第二副栅211包括沿第二方向B延伸且依次排布多个副栅段2110,相邻两副栅段2110之间具有间隙部。
在一种可选方式中,参见图1至图8,每个间隙部处设置有至少一个焊点,位于每个间隙部两侧的副栅段分别搭接在相应焊点沿长度方向的两端。
在一种可选方式中,参见图1至图8,电极结构2还包括在每条主栅两端的端部焊点22以及连接于每个端部焊点22两端且沿着第一方向A朝向电池片本体边缘延伸的至少两个辅栅23,端部焊点22与至少两个辅栅23构成鱼叉结构或U型结构。
在一种可选方式中,参见图1至图8,电极结构2还包括在每条主栅两端的端部焊点22。端部焊点22的上表面的面积和长度分别大于位于端部焊点22之间的焊点203的上表面的面积和长度,端部焊点22的长度方向和焊点203的长度方向均平行于第二方向B。
在一种可选方式中,参见图1至图8,主栅20包括n-2条第一主栅200以及位于n-2条第一主栅200外侧的2条第二主栅201。第一主栅200的宽度为20 微米至50微米,第二主栅201的宽度为31.5微米至78.9微米。
在一种可选方式中,参见图1至图8,第一主栅200的宽度为30微米,第二主栅201的宽度为47.4微米。和/或,沿第二方向B,第二主栅201距离电池片主体1的边缘距离为10.5微米至12微米。
在一种可选方式中,参见图1至图8,主栅20的宽度与副栅21的宽度之比为(1-2.5):1;主栅20的宽度方向平行于第二方向B,副栅21的宽度方向平行于第一方向A。
在一种可选方式中,电极结构还包括搭接点,主栅连接线和副栅通过搭接点连接。沿着第二方向,每一所述搭接点均呈中间宽两端窄的形状。
在一种可选方式中,参见图8,上述辅栅23和副栅21也通过搭接点24连接。沿着第二方向,每一搭接点24均呈中间宽两端窄的形状。
在一种可选方式中,电极结构应用于太阳能电池的正电极和/或负电极;和/ 或,太阳能电池为整片太阳能电池或分片太阳能电池。
上述内容的具体分析可以参见第一方面提供的太阳能电池的相关描述,在此不再赘述。
第三方面,本实用新型实施例还提供了一种太阳能组件,包括第一方面和/ 或第二方面所述的太阳能电池。
本实用新型实施例提供的太阳能组件的有益效果与第一方面和/或第二方面所述的太阳能电池的有益效果相同,此处不做赘述。
在上述实施方式的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (36)

1.一种太阳能电池,所述太阳能电池包括电池片主体以及形成在所述电池片主体上的电极结构;其特征在于,所述电极结构包括18条沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布的主栅;所述第一方向不同于所述第二方向;相邻两条所述主栅之间的间距为8毫米至10毫米。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,每条所述主栅包括主栅连接线、以及沿所述第一方向间隔设置在所述主栅连接线上的多个焊点;
至少一对相邻两条所述主栅包括的所述焊点交错分布,同一所述主栅包括的多个焊点沿第一方向间隔分布。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池,其特征在于,所述焊点与相应的所述主栅连接线一体成型。
4.根据权利要求2所述的太阳能电池,其特征在于,每一所述焊点的长度大于相应所述主栅连接线的宽度;所述焊点的长度方向与所述主栅连接线的宽度方向均平行于所述第二方向。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池,其特征在于,沿着第二方向,每一所述焊点均呈中间宽两端窄的形状。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池,其特征在于,沿第二方向,每一所述焊点均包括中间区域和两个端部区域;两个所述端部区域分别与所述中间区域的两端连接;沿着远离相应主栅的方向,所述端部区域的宽度逐渐减小;所述远离相应主栅的方向平行于所述第二方向。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池,其特征在于,每一所述中间区域的上表面均为长方形,每一所述端部区域的上表面均为梯形。
8.根据权利要求2所述的太阳能电池,其特征在于,所述电极结构还包括多条沿所述第二方向延伸、且沿所述第一方向间隔分布的副栅;每条所述主栅连接线与所述多条副栅相交。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池,其特征在于,多条所述副栅包括至少一条连续的第一副栅以及至少一条非连续的第二副栅;
沿所述第一方向,所述第一副栅与所述第二副栅交替间隔设置;
每条所述第二副栅包括沿所述第二方向延伸且依次排布多个副栅段,相邻两副栅段之间具有间隙部。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池,其特征在于,每个所述间隙部处设置有至少一个所述焊点;位于每个所述间隙部两侧的副栅段分别搭接在相应所述焊点沿长度方向的两端。
11.根据权利要求1或2所述的太阳能电池,其特征在于,所述电极结构还包括在每条所述主栅两端的端部焊点以及连接于每个所述端部焊点两端且沿着第一方向朝向电池片本体边缘延伸的至少两个辅栅,所述端部焊点与所述至少两个辅栅构成鱼叉结构或U型结构。
12.根据权利要求2所述的太阳能电池,其特征在于,所述电极结构还包括在每条所述主栅两端的端部焊点;
所述端部焊点的上表面的面积和长度分别大于位于所述端部焊点之间的所述焊点的上表面的面积和长度;所述端部焊点的长度方向和所述焊点的长度方向均平行于所述第二方向。
13.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述主栅包括16条第一主栅以及位于所述16条第一主栅外侧的2条第二主栅;
所述第一主栅的宽度为20微米至50微米,所述第二主栅的宽度为31.5微米至78.9微米。
14.根据权利要求13所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一主栅的宽度为30微米,所述第二主栅的宽度为47.4微米。
15.根据权利要求13所述的太阳能电池,其特征在于,沿第二方向,所述第二主栅距离所述电池片主体的边缘距离为10.5微米至12微米。
16.根据权利要求2所述的太阳能电池,其特征在于,所述电极结构还包括多条沿所述第二方向延伸、且沿所述第一方向间隔分布的副栅;每条所述主栅连接线与所述多条副栅相交。
17.根据权利要求16所述的太阳能电池,其特征在于,多条所述副栅包括至少一条连续的第一副栅以及至少一条非连续的第二副栅;
沿所述第一方向,所述第一副栅与所述第二副栅交替间隔设置;
每条所述第二副栅包括沿所述第二方向延伸且依次排布多个副栅段,相邻两副栅段之间具有间隙部。
18.根据权利要求16所述的太阳能电池,其特征在于,所述主栅的宽度与所述副栅的宽度之比为(1-2.5):1;所述主栅的宽度方向平行于所述第二方向,所述副栅的宽度方向平行于所述第一方向。
19.根据权利要求16所述的太阳能电池,其特征在于,所述电极结构还包括搭接点;所述主栅连接线和所述副栅通过所述搭接点连接;沿着第二方向,每一所述搭接点均呈中间宽两端窄的形状。
20.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述电极结构应用于所述太阳能电池的正电极和/或负电极;和/或,
所述太阳能电池为整片太阳能电池或分片太阳能电池。
21.一种太阳能电池,所述太阳能电池包括电池片主体以及形成在所述电池片主体上的电极结构;其特征在于,所述电极结构包括n条沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布的主栅,所述第一方向不同于所述第二方向;相邻两条所述主栅之间的间距为7毫米至13毫米,其中,13≤n≤25,且n为整数。
22.根据权利要求21所述的太阳能电池,其特征在于,每条所述主栅包括主栅连接线、以及沿所述第一方向间隔设置在所述主栅连接线上的多个焊点;
至少一对相邻两条所述主栅包括的所述焊点交错分布,同一所述主栅包括的多个焊点沿第一方向间隔分布。
23.根据权利要求22所述的太阳能电池,其特征在于,所述焊点与相应的所述主栅连接线一体成型;和/或,
每一所述焊点的长度大于相应所述主栅连接线的宽度;所述焊点的长度方向与所述主栅连接线的宽度方向均平行于所述第二方向。
24.根据权利要求23所述的太阳能电池,其特征在于,沿着第二方向,每一所述焊点均呈中间宽两端窄的形状。
25.根据权利要求24所述的太阳能电池,其特征在于,沿第二方向,每一所述焊点均包括中间区域和两个端部区域;两个所述端部区域分别与所述中间区域的两端连接;沿着远离相应主栅的方向,所述端部区域的宽度逐渐减小;所述远离相应主栅的方向平行于所述第二方向。
26.根据权利要求22所述的太阳能电池,其特征在于,所述电极结构还包括多条沿所述第二方向延伸、且沿所述第一方向间隔分布的副栅;每条所述主栅连接线与所述多条副栅相交。
27.根据权利要求26所述的太阳能电池,其特征在于,多条所述副栅包括至少一条连续的第一副栅以及至少一条非连续的第二副栅;
沿所述第一方向,所述第一副栅与所述第二副栅交替间隔设置;
每条所述第二副栅包括沿所述第二方向延伸且依次排布多个副栅段,相邻两副栅段之间具有间隙部。
28.根据权利要求27所述的太阳能电池,其特征在于,每个所述间隙部处设置有至少一个所述焊点;位于每个所述间隙部两侧的副栅段分别搭接在相应所述焊点沿长度方向的两端。
29.根据权利要求21或22所述的太阳能电池,其特征在于,所述电极结构还包括在每条所述主栅两端的端部焊点以及连接于每个所述端部焊点两端且沿着第一方向朝向电池片本体边缘延伸的至少两个辅栅,所述端部焊点与所述至少两个辅栅构成鱼叉结构或U型结构。
30.根据权利要求22所述的太阳能电池,其特征在于,所述电极结构还包括在每条所述主栅两端的端部焊点;
所述端部焊点的上表面的面积和长度分别大于位于所述端部焊点之间的所述焊点的上表面的面积和长度;所述端部焊点的长度方向和所述焊点的长度方向均平行于所述第二方向。
31.根据权利要求21所述的太阳能电池,其特征在于,所述主栅包括n-2条第一主栅以及位于所述n-2条第一主栅外侧的2条第二主栅;
所述第一主栅的宽度为20微米至50微米,所述第二主栅的宽度为31.5微米至78.9微米。
32.根据权利要求31所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一主栅的宽度为30微米,所述第二主栅的宽度为47.4微米;和/或,
沿第二方向,所述第二主栅距离所述电池片主体的边缘距离为10.5微米至12微米。
33.根据权利要求26所述的太阳能电池,其特征在于,所述主栅的宽度与所述副栅的宽度之比为(1-2.5):1;所述主栅的宽度方向平行于所述第二方向,所述副栅的宽度方向平行于所述第一方向。
34.根据权利要求26所述的太阳能电池,其特征在于,所述电极结构还包括搭接点;所述主栅连接线和所述副栅通过所述搭接点连接;沿着第二方向,每一所述搭接点均呈中间宽两端窄的形状。
35.根据权利要求21所述的太阳能电池,其特征在于,所述电极结构应用于所述太阳能电池的正电极和/或负电极;和/或,
所述太阳能电池为整片太阳能电池或分片太阳能电池。
36.一种太阳能组件,其特征在于,包括如权利要求1-35任一项所述的太阳能电池。
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