CN218677159U - 背接触电池、背接触电池分片、光伏电池结构及光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种背接触电池、背接触电池分片、光伏电池结构及光伏组件，涉及太阳能电池技术领域。以提升背接触电池的电学稳定性。该背接触电池包括：电池本体、正电极和负电极。电池本体的背光面包括分片电池区域、以及位于相邻两个分片电池区域之间的空白区域。正电极和负电极均包括多个汇流电极和多个集电电极。同一集电电极中相邻两个集电电极段具有的间隔用于将与自身极性相反的汇流电极隔离开。每个集电电极与空白区域具有沿第一方向延伸的间距，其中，间距小于预设距离的集电电极为第一类集电电极，间距大于或等于预设距离的集电电极为第二类集电电极，每个第一类集电电极对应的间隔大于与自身极性相同的第二类集电电极对应的间隔。

Description

背接触电池、背接触电池分片、光伏电池结构及光伏组件

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种背接触电池、背接触电池分片、光伏电池结构及光伏组件。

背景技术

背接触电池指发射极和金属接触都处于电池的背面，正面没有金属电极遮挡的太阳能电池。与正面有遮挡的太阳能电池相比，背接触电池具有更高的短路电流和光电转换效率，是目前实现高效晶体硅电池的技术方向之一。

但是，现有的背接触电池在切割为至少两个背接触电池分片后，其容易出现短路问题，不利于提升背接触电池的电学稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种背接触电池、背接触电池分片、光伏电池结构及光伏组件，用于在背接触电池切割为至少两个背接触电池分片后，防止其出现短路问题，利于提升背接触电池的电学稳定性。

第一方面，本实用新型提供了一种背接触电池。该背接触电池包括：电池本体、正电极和负电极。

上述电池本体具有的背光面包括至少两个分片电池区域、以及位于相邻两个分片电池区域之间的空白区域。空白区域和分片电池区域的排布方向为第一方向。

上述正电极和负电极均包括多个汇流电极和多个集电电极。正电极包括的汇流电极和负电极包括的汇流电极均沿第一方向延伸、且沿第二方向交替间隔分布在背光面。第一方向不同于第二方向。正电极包括的集电电极和负电极包括的集电电极均沿第二方向延伸、且沿第一方向交替间隔分布在分片电池区域。每个集电电极与自身极性相同的汇流电极连接、且每个集电电极均包括沿第二方向间隔分布的多个集电电极段，同一集电电极中相邻两个集电电极段具有的间隔用于将与自身极性相反的汇流电极隔离开。每个集电电极与空白区域具有沿第一方向延伸的间距，其中，间距小于预设距离的集电电极为第一类集电电极，间距大于或等于预设距离的集电电极为第二类集电电极，每个第一类集电电极对应的上述间隔大于与自身极性相同的第二类集电电极对应的上述间隔。

采用上述技术方案的情况下，本实用新型提供的背接触电池中，电池本体的背光面包括至少两个分片电池区域、以及位于相邻两个分片电池区域之间的空白区域。该空白区域为将背接触电池切割为至少两个背接触电池分片而预留的区域。另外，形成在上述电池本体上的正电极和负电极均包括多个汇流电极和多个集电电极。其中，正电极包括集电电极和负电极包括的集电电极均沿第二方向延伸、且沿第一方向交替间隔分布在分片电池区域。因沿空白区域切割背接触电池时会有一定的材料损耗，故当集电电极未形成在空白区域时，可以在不影响载流子收集的情况下节省制造集电电极的导电材料的用量，利于降低背接触电池的制造成本。

此外，每个集电电极与自身极性相同的汇流电极连接，以将收集的载流子传导至相应汇流电极，并由汇流电极将载流子导出。并且，每个集电电极均包括沿第二方向间隔分布的多个集电电极段，同一集电电极中相邻两个集电电极段具有的间隔用于将与自身极性相反的汇流电极隔离开，以防止集电电极段与自身极性相反的汇流电极连接而导致背接触电池短路，利于提升背接触电池的电学稳定性。另外，每个集电电极与空白区域具有沿第一方向延伸的间距。其中，间距小于预设距离的集电电极为第一类集电电极，间距大于或等于预设距离的集电电极为第二类集电电极。在此情况下，每个第一类集电电极对应的上述间隔大于与自身极性相同的第二类集电电极对应的上述间隔。换句话说，每个第一类集电电极包括的相邻两个集电电极段具有的间隔大于与自身极性相同的第二类集电电极包括的相邻两个集电电极段具有的间隔。此时，即使在实际制造过程中仅在第二类集电电极包括的集电电极段的端部覆盖绝缘材料，而不在第一类集电电极包括的集电电极段的端部覆盖绝缘材料的情况下，设置在汇流电极上、且焊接用的串内互连件也可以通过较大的间隔与该汇流电极极性相反的第一类集电电极相隔离开，在节省绝缘材料用料的同时，还可以解决现有技术中因背接触电池分片切割时温度较高使得与空白区域间距小于预设距离的绝缘材料过烧从而容易导致焊带与自身极性相反的集电电极搭接短路的问题，利于提升背接触电池的电学稳定性。

在一种可能的实现方式中，上述第一类集电电极对应的间隔为0.5mm至10mm。此时，每个第一集电电极包括的相邻两个集电电极段具有的间隔大小适中，可以防止同一第一类集电电极包括的相邻两个集电电极段具有的间隔较小导致后续设置在上述两个集电电极段之间的串内互连件与二者中的至少一个连接而使得背接触电池短路，确保背接触电池具有稳定的电学性能。另外，还可以防止同一第一类集电电极包括的相邻两个集电电极段具有的间隔较大导致电池本体位于上述间隔处的部分在吸收光子后所产生的电子或空穴无法及时被该第一类集电电极所收集而发生复合，提高背接触电池的光电转换效率。

在一种可能的实现方式中，上述预设距离为1.5mm至3mm。此时，上述预设距离的大小适中，可以防止因预设距离较小，导致与空白区域间距最小的第二类集电电极处设置的绝缘材料的绝缘效果受分片切割过程所产生的高温影响大大降低甚至消失而出现焊带容易与上述第二类集电电极被该绝缘材料覆盖的部分连接短路的问题，确保背接触电池具有稳定的电学性能。另外，还可以防止因预设距离较大，而导致第一类集电电极的个数设置过多而出现前文所述的电池本体相应部分所产生的电子或空穴无法及时被与空白区域间距较大的第一类集电电极所收集而发生复合的问题，提高背接触电池的光电转换效率。

在一种可能的实现方式中，同一集电电极包括的多个集电电极段沿第二方向等间距分布。在此情况下，利于使得正电极和负电极各自包括的多个集电电极均匀分布在分片电池区域上，进而可以使得电池本体沿平行于背光面的各部分与相应集电电极之间的距离大致相等，以利于电池本体各部分在吸收光子后产生的电子和空穴能够及时被相应集电电极，降低载流子复合速率，进一步提升背接触电池的光电转换效率。

在一种可能的实现方式中，同一集电电极包括的不同集电电极段的长度相同，集电电极段的长度方向平行于第二方向。该情况具有的有益效果可以参考前文对同一集电电极包括的多个集电电极段沿第二方向等间距分布的有益效果分析，此处不再赘述。另外，同一集电电极包括的不同集电电极段的长度相等，还可以使得同一集电电极中不同集电电极段对电池本体吸收光子后产生的电子或空穴的收集能力相等，进而利于使得分别与同一集电电极中不同集电电极段连接的不同汇流电极所汇集的电流大小相等，防止极性相同的不同汇流电极之间出现电流失配的问题，进一步提升背接触电池的电学稳定性。

在一种可能的实现方式中，每个集电电极段的长度为0.8mm至2mm，集电电极段的长度方向平行于第二方向。

采用上述技术方案的情况下，每个集电电极段沿第二方向的长度适中，可以防止每个集电电极段的长度较大而导致相应载流子由集电电极段传输至相应汇流电极的传输电阻增大，提高背接触电池的光电转换效率。同时，还可以防止因每个集电电极段沿第二方向的长度较短而导致正电极和负电极所包括的汇流电极的个数增多，降低制造汇流电极的导电材料的消耗量、以及降低背光面被汇流电极遮挡的面积，进而提高光由背光面入射至电池本体内的概率，进一步提高背接触电池的光电转换效率。

在一种可能的实现方式中，极性相同的不同第二类集电电极中位于相同段数的集电电极段沿同一方向首尾平齐。同一第二类集电电极中位于不同段数的集电电极沿第二方向间隔分布。该情况具有的有益效果可以参考前文对同一集电电极包括的多个集电电极段沿第二方向等间距分布的有益效果分析，此处不再赘述。另外，极性相同的不同第二类集电电极中位于相同段数的集电电极段沿同一方向首尾平齐，可以使得极性相同的不同第二类集电电极中位于相同段数的间隔沿该方向延伸，从而利于使得汇流电极为沿着单一直线方向延伸的线状汇流电极，利于简化正电极和负电极包括的汇流电极的结构。

在一种可能的实现方式中，极性相同的不同集电电极包括的集电电极段的数量相同。该情况具有的有益效果可以参考前文对同一集电电极包括的多个集电电极段沿第二方向等间距分布的有益效果分析，此处不再赘述。

在一种可能的实现方式中，上述背接触电池还包括焊接部，每个焊接部设置在相应汇流电极上。

在一种可能的实现方式中，至少一个焊接部位于与自身极性相反的相应第二类集电电极包括的一对集电电极段之间。其中，一对集电电极段为同一第二类集电电极包括的相邻两个集电电极段。一对集电电极段对应的间隔大于等于每个第二类集电电极包括的其余相邻两个集电电极段具有的间隔、且小于同一第一类集电电极包括的相邻两个集电电极段具有的间隔。

采用上述技术方案的情况下，因上述每个第二类集电电极包括的其余相邻两个集电电极段为二者之间未设置有与自身极性相反的焊接部的相邻两个集电电极段。并且，沿第二方向，焊接部的宽度一般大于等于与自身极性相同的汇流电极的宽度。基于此，在上述一对集电电极段对应的间隔设置为大于等于每个第二类集电电极包括的其余相邻两个集电电极段具有的间隔的情况下，可以防止一对集电电极段中的至少一者与自身极性相反的焊接部连接，而出现短路。同时，在上述一对集电电极段对应的间隔小于同一第一类集电电极包括的相邻两个集电电极段具有的间隔的情况下，表面同一第一类集电电极包括的相邻两个集电电极段具有的间隔足够大，进一步确保即使不在第一类集电电极包括的集电电极段的端部覆盖绝缘材料，也不会出现设置在汇流电极上、且焊接用的串内互连件与第一类集电电极短路的问题。

在一种可能的实现方式中，每个汇流电极上设置有沿第一方向间隔分布的多个焊接部。

采用上述技术方案的情况下，与每个汇流电极上仅设置有一个焊接部相比，当每个汇流电极上设置有沿第一方向间隔分布的多个焊接部时，可以防止因串内互连件仅与一个焊接部焊接使得焊接强度较差而导致串内互连件脱焊等问题，提高由本实用新型提供的背接触电池沿空白区域切割而成的背接触电池分片在串联焊接时的焊接质量。

在一种可能的实现方式中，同一汇流电极上设置的多个焊接部等间距分布。此时，利于提高串内互连件与相应汇流电极之间的焊接质量。

在一种可能的实现方式中，不同汇流电极上设置的焊接部的数量相同。此时，利于使得背接触电池包括的多个焊接部均分布在电池本体的上方，利于现有的串焊机通过串内互连件将多个由本实用新型提供的背接触电池沿空白区域切割而成的背接触电池分片串联，提高焊接效率。

在一种可能的实现方式中，不同汇流电极上设置的焊接部呈阵列分布。该情况下具有的有益效果可以参考前文对不同汇流电极上设置的焊接部的数量相同的有益效果分析，此处不再赘述。

在一种可能的实现方式中，上述空白区域的长度延伸方向与第二方向平行。此时，在对背接触电池进行切割的过程中，在空白区域处、且沿着集电电极的长度延伸方向对背接触电池进行切割，可以防止因空白区域与至少一个集电电极段相交导致切割后与空白区域相交的集电电极段被切断而降低了该集电电极段的载流子收集范围，提高背接触电池的光电转换效率。同时，还可以防止集电电极段被切断、且未与自身极性相同汇流电极连接的一部分收集的载流子无法传导至相应汇流电极上，确保背接触电池具有较高的光电转换效率。

第二方面，本实用新型还提供了一种背接触电池分片。该背接触电池分片由上述第一方面及其各种实现方式提供的背接触电池沿空白区域切割后获得。

第三方面，本实用新型还提供了一种光伏电池结构。该光伏电池结构包括绝缘材料、以及上述第一方面及其各种实现方式提供的背接触电池或上述第二方面及其各种实现方式提供的背接触电池背接触电池分片。上述绝缘材料仅覆盖在每个第二类集电电极靠近与自身极性相反的汇流电极的端部。

在一种可能的实现方式中，上述绝缘材料的宽度为1.5mm至10mm。绝缘材料的宽度方向平行于所述第二方向。

第四方面，本实用新型还提供了一种光伏组件。该光伏组件包括上述第三方面及其各种实现方式提供的光伏电池结构、以及用于将相邻两个光伏电池结构电连接的串内互连件。其中，沿第一方向，每个第一类集电电极包括的集电电极段与自身极性相反的汇流电极之间的最小距离为第一距离。沿第一方向，每个串内互连件的各部分与相应汇流电极之间的距离大于等于0、且小于第一距离。

本实用新型中第二方面至第四方面及其各种实现方式的有益效果，可以参考第一方面及其各种实现方式中的有益效果分析，此处不再赘述。

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为现有技术中背接触电池包括的正电极和负电极的位置关系示意图；

图2为本实用新型实施例中电池本体的背光面具有的分片电池区域和空白区域的一种位置关系示意图；

图3为本实用新型实施例中电池本体的背光面具有的分片电池区域和空白区域的另一种位置关系示意图；

图4为本实用新型实施例提供的背接触电池的一种结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的背接触电池的另一种结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的背接触电池沿空白区域切割获得背接触电池分片结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的光伏电池结构的局部放大示意图；

图8为本实用新型实施例提供的光伏组件的局部放大示意图。

附图标记：1为电池本体，2为正电极，3为负电极，4为分片电池区域，5为空白区域，6为汇流电极，7为集电电极，8为集电电极段，9为间隔，10为第一类集电电极，11为第二类集电电极，12为焊接部，13为背接触电池分片，14为绝缘材料，15为串内互连件。

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。

目前太阳电池作为新的能源替代方案，使用越来越广泛。其中，光伏太阳电池是将太阳的光能转换为电能的装置。具体的，太阳电池利用光生伏特原理产生载流子，然后使用电极将载流子引出，从而利于将电能有效利用。

在太阳能电池包括的正、负电极均位于太阳能电池的背面时，该太阳能电池为背接触电池。现有的背接触电池包括金属电极绕通(metal wrap through，可缩写为MWT)电池和指状交叉背接触(Interdigitated back contact，可缩写为IBC)电池等。其中，IBC电池最大的特点是发射极和金属接触都处于电池的背面，正面没有金属电极遮挡的影响，因此具有更高的短路电流Isc。同时，IBC电池的背面可以容许较宽的金属栅线来降低串联电阻Rs，从而可以提高填充因子FF。并且，这种正面无遮挡的电池不仅转换效率高，而且看上去更美观。同时，全背电极的组件更易于装配，因此IBC电池是目前实现高效晶体硅电池的技术方向之一。

在实际的制造过程中，如图1所示，上述IBC电池包括的电池本体1的背光面通常具有分片电池区域4、以及位于相邻两个分片电池区域4之间的空白区域5。并且，形成在背光面上的正电极2和负电极3均包括多个集电电极和多个汇流电极。正电极2和负电极3包括的多个集电电极均沿空白区域5的长度方向延伸、且沿空白区域5和分片电池区域4的排布方向交替间隔分布；正电极2和负电极3包括的多个汇流电极均沿空白区域5和分片电池区域4的排布方向延伸、且沿空白区域5的长度方向交替间隔排布。其中，每个集电电极与自身极性相同的汇流电极连接。并且，与空白区域5相邻的集电电极为贯通设计，其余集电电极包括沿空白区域5的长度方向间隔分布的多个集电电极线。同一集电电极包括的相邻两个集电电极线具有的间隔9用于将与自身极性相反的汇流电极隔离开，以防止正、负电极3连接而导致背接触电池短路。其中，上述贯通设计的集电电极与自身极性相反的汇流电极之间通过绝缘材料隔离开。并且，在完成IBC电池的制造后通常会在每个集电电极线的端部覆盖绝缘材料，以防止用于串联的焊带与自身极性相反的集电电极连接而导致电池串短路。

但是，在形成上述绝缘材料后，在对IBC电池沿空白区域将其切割为多个背接触电池分片的过程中，切割产生的热量较大，使得IBC电池中与切割设备接触较近部分上形成的绝缘材料因温度较大而出现过烧的问题，从而导致其绝缘性能大幅降低或消失，进而导致贯通设计的集电电极与自身极性相反的汇流电极、以及焊带与自身极性相反的集电电极之间难以通过过烧的绝缘材料隔离开，容易出现短路问题，不利于提升背接触电池的电学稳定性。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种背接触电池。如图4和图5所示，该背接触电池包括：该背接触电池包括：电池本体1、正电极2和负电极3。如图2和图3所示，上述电池本体1具有的背光面包括至少两个分片电池区域4、以及位于相邻两个分片电池区域4之间的空白区域5。空白区域5和分片电池区域4的排布方向为第一方向。如图4和图5所示，上述正电极2和负电极3均包括多个汇流电极6和多个集电电极7。正电极2包括的汇流电极6和负电极3包括的汇流电极6均沿第一方向延伸、且沿第二方向交替间隔分布在背光面。第一方向不同于第二方向。正电极2包括的集电电极7和负电极3包括的集电电极7均沿第二方向延伸、且沿第一方向交替间隔分布在分片电池区域4。每个集电电极7与自身极性相同的汇流电极6连接、且每个集电电极7均包括沿第二方向间隔分布的多个集电电极段8，同一集电电极7中相邻两个集电电极段8具有的间隔9用于将与自身极性相反的汇流电极6隔离开。每个集电电极7与空白区域5具有沿第一方向延伸的间距，其中，间距小于预设距离的集电电极7为第一类集电电极10，间距大于或等于预设距离的集电电极7为第二类集电电极11，每个第一类集电电极10对应的上述间隔9大于与自身极性相同的第二类集电电极11对应的上述间隔9。

具体来说，上述电池本体的具体结构和材质可以根据实际应用场景设置，此处不做具体限定。示例性的，电池本体可以包括半导体基底、P型掺杂半导体层和N型掺杂半导体层。其中，半导体基底的材质可以为硅、锗硅、砷化镓等半导体材料。半导体基底具有相对的第一面和第二面。该第二面与电池本体的背光面相对应。沿着平行于第二面的方向，第二面具有沿上述第一方向交替设置的第一区域和第二区域。第一区域和第二区域的长度延伸方向均平行于上述第二方向。P型掺杂半导体层形成在第一区域上或第一区域内。N型掺杂半导体层形成在第二区域上或第二区域内。上述P型掺杂半导体层和N型掺杂半导体层内杂质的掺杂浓度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背接触电池中均可。

需要说明的是，上述第二面具有的第一区域和第二区域，可以仅沿第一方向交替分布在第二面与分片电池区域相对应的部分。或者，第一区域和/或第二区域还可以分布在第二面与空白区域相对应的部分。

对于电池本体的背光面包括的分片电池区域和空白区域来说，因空白区域为将背接触电池切割为至少两个背接触电池分片而预留的区域，故背光面包括的分片电池区域和空白区域的数量和规格可以根据实际应用场景中电池本体和背接触电池分片的规格进行设置。例如：如图2所示，若实际应用中是将背接触电池沿空白区域5将其切割从而获得两个背接触电池分片，则电池本体1的背光面仅具有两个分片电池区域4、以及位于这两个分片电池区域4之间的空白区域5。又例如：如图3所示，若实际应用中是将背接触电池沿空白区域5将其切割从而获得三个背接触电池分片，则电池本体1的背光面具有三个分片电池区域4和两个空白区域5。需要说明的是，电池本体1的背光面包括的不同分片电池区域4沿第一方向的长度可以相同，也可以不同。当背光面包括至少两个空白区域5时，不同空白区域5沿第一方向的长度可以相同，也可以不同。

对于正电极和负电极来说，如图4和图5所示，形成在相应P型掺杂半导体层上的集电电极7为正电极2包括的集电电极7，用于收集P型掺杂半导体层传导出的空穴。并且，与该正电极2包括的集电电极7连接的汇流电极6为正电极2包括的汇流电极6。相反的，形成在相应N型掺杂半导体层上的集电电极7为负电极3包括的集电电极7，用于收集N型掺杂半导体层传导出的电子。并且，与该负电极3包括的集电电极7连接的汇流电极6为负电极3包括的汇流电极6。

可以理解的是，正电极包括的一个集电电极与负电极包括的一个集电电极(或负电极包括的一个汇流电极)的极性相反、其与正电极包括的另一个集电电极(或正电极包括的一个汇流电极)的极性相同。同理，正电极包括的一个汇流电极与负电极包括的一个集电电极(或负电极包括的一个汇流电极)的极性相反、其与正电极包括的另一个汇流电极(或正电极包括的一个集电电极)的极性相同。相应的，分别与负电极包括的集电电极和汇流电极对应的极性相同或极性相反的电极的情况可以参考前文，此处不再赘述。

另外，正电极和负电极各自包括的集电电极和汇流电极的个数和规格、正电极包括的集电电极与相邻的负电极包括的集电电极沿第一方向的空隙、以及正电极包括的汇流电极与相邻的负电极包括的汇流电极沿第二方向的空隙的大小，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背接触电池中均可。示例性的，上述正电极和负电极包括的汇流电极的总个数可以为6至24个。在实际的应用中，正电极和负电极包括的汇流电极的个数可以相同，也可以不同。正电极和负电极各自包括的集电电极的个数可以相同，也可以不同。其次，如图4所示，正电极2和负电极3包括的汇流电极6可以为贯通设计。此时，正电极2和负电极3包括的汇流电极6也形成在背光面包括的空白区域5处。或者，如图5所示，正电极2和负电极3包括的汇流电极6可以为分段式汇流电极6。此时，同一个汇流电极6断开的间隔可以至少位于空白区域5处，以降低制造汇流电极6的导电材料的消耗量，进而降低背接触电池的制造成本。

上述正电极和负电极包括的汇流电极可以为直线型汇流电极、波浪线型汇流电极或折线型汇流电极等。正电极和负电极包括的汇流电极的具体形状可以根据实际应用场景设置，此处不做具体限定。另外，正电极和负电极包括的集电电极可以为直线型集电电极、波浪线型集电电极或折线型集电电极等，正电极和负电极包括的集电电极的具体形状可以根据实际应用场景设置，此处不做具体限定。

其中，如图4和图5所示，每个集电电极7均包括沿第二方向间隔分布的多个集电电极段8。具体的，同一集电电极7包括的多个集电电极段8可以沿第一方向平齐设置。或者，同一集电电极中存在至少一对集电电极段沿第一方向间隔设置。在实际的应用过程中，同一集电电极中沿第一方向间隔设置的集电电极段的对数，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背接触电池中均可。

此外，上述第一方向和第二方向可以为平行于背光面、且不同的任意两个方向。例如：如图4和图5所示，在电池本体1的横截面形状为矩形的情况下，第一方向可以与矩形长边平行，第二方向可以与矩形宽边平行。此时，第一方向和第二方向正交。

再者，当正电极和负电极包括的集电电极为直线型集电电极时，上述空白区域的长度延伸方向可以与第二方向之间具有一定的夹角。该夹角的大小可以根据实际需求进行设置，此处不做具体限定。或者，如图4和图5所示，空白区域5的长度延伸方向也可以与第二方向平行。此时，在对背接触电池进行切割的过程中，在空白区域5处、且沿着集电电极7的长度延伸方向对背接触电池进行切割，可以防止因空白区域5与至少一个集电电极段8相交导致切割后与空白区域5相交的集电电极段8被切断而降低了该集电电极段8的载流子收集范围，提高背接触电池的光电转换效率。同时，还可以防止集电电极段8被切断、且未与自身极性相同汇流电极6连接的一部分收集的载流子无法传导至相应汇流电极6上，确保背接触电池具有较高的光电转换效率。

对于上述预设距离、第一类集电电极和第二类集电电极来说，在实际的应用过程中，沿着空白区域将本实用新型实施例提供的背接触电池切割为至少两个背接触电池分片时，分片电池区域与空白区域临近的部分的温度较高。在此情况下，如图4和图5所示，每个集电电极7与空白区域5具有沿第一方向延伸的间距。其中，上述第一类集电电极10是与空白区域5沿第一方向的间距小于预设距离的集电电极7。具体的，上述第一类集电电极10可以为一个，也可以为多个。特殊的，当第一类集电电极10的个数为两个时，这两个第一类集电电极10的极性可以相同，也可以相同。上述第二类集电电极11是与空白区域5沿第一方向的间距大于或等于预设距离的集电电极7。基于此，将每个第一类集电电极10对应的上述间隔9设置为大于与自身极性相同的第二类集电电极11对应的上述间隔9。此时，如图7和图8所示，即使在实际制造过程中仅在第二类集电电极11包括的集电电极段8的端部覆盖绝缘材料14，而不在第一类集电电极10包括的集电电极段8的端部覆盖绝缘材料14的情况下，设置在汇流电极6上、且焊接用的串内互连件15也可以通过较大的间隔9与该汇流电极6极性相反的集电电极7相隔离开，在节省绝缘材料14用料的同时，还可以解决现有技术中因背接触电池分片切割时温度较高使得与空白区域5间距小于预设距离的绝缘材料14过烧从而容易导致焊带与自身极性相反的集电电极7搭接短路的问题，利于提升背接触电池的电学稳定性。

由此可见，上述预设距离的大小可以根据沿空白区域对背接触电池进行切割时，分片电池区域的温度高于绝缘材料过烧温度的部分与空白区域沿第一方向的间距进行设置，此处不做具体限定。示例性的，上述预设距离可以为1.5mm至3mm。此时，上述预设距离的大小适中，可以防止因预设距离较小，导致与空白区域间距最小的第二类集电电极处设置的绝缘材料的绝缘效果受分片切割过程所产生的高温影响大大降低甚至消失而出现焊带容易与上述第二类集电电极被该绝缘材料覆盖的部分连接短路的问题，确保背接触电池具有稳定的电学性能。另外，还可以防止因预设距离较大，而导致第一类集电电极的个数设置过多而出现前文所述的电池本体对应相应部分所产生的电子或空穴无法及时被与空白区域间距较大的第一类集电电极所收集而发生复合的问题，提高背接触电池的光电转换效率。

另外，上述第一类集电电极和第二类集电电极各自对应的间隔的大小，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背接触电池中均可。示例性的，如图4和图5所示，上述第一类集电电极10对应的间隔9可以为0.5mm至10mm。此时，每个第一集电电极包括的相邻两个集电电极段8具有的间隔9大小适中，可以防止同一第一类集电电极10包括的相邻两个集电电极段8具有的间隔9较小导致后续设置在上述两个集电电极段8之间的串内互连件与二者中的至少一个连接而使得背接触电池短路，确保背接触电池具有稳定的电学性能。另外，还可以防止同一第一类集电电极10包括的相邻两个集电电极段8具有的间隔9较大导致电池本体1位于上述间隔9处的部分在吸收光子后所产生的电子或空穴无法及时被该第一类集电电极10所收集而发生复合，提高背接触电池的光电转换效率。

需要说明的是，上述每个第一类集电电极对应的上述间隔大于与自身极性相同的第二类集电电极对应的上述间隔可以是指：第一类集电电极对应的间隔大于与自身极性相同的第二类集电电极对应的相同段数的间隔。例如：如图4所示，背接触电池具有的两个第一类集电电极10均为负电极3包括的集电电极7。沿着从左至右的方向为第一类集电电极10和第二类集电电极11包括的集电电极段8所处的段数进行排列。其中，第一类集电电极10中第一段和第二段集电电极段8具有的间隔大于负电极包括的第二类集电电极11中第一段和第二段集电电极段8具有的间隔。

或者，还可以指：第一类集电电极对应的间隔大于与自身极性相同的第二类集电电极对应的不同段数的间隔。例如：如图4所示，背接触电池具有的两个第一类集电电极10均为负电极3包括的集电电极7。沿着从左至右的方向为第一类集电电极10和第二类集电电极11包括的集电电极段8所处的段数进行排列。其中，第一类集电电极10中第一段和第二段集电电极段8具有的间隔大于负电极包括的第二类集电电极11中第四段和第五段集电电极段8具有的间隔。

另外，上述第一类集电电极对应的间隔、以及上述预设距离还可以根据实际需求设置为其它合适数值，此处不做具体限定。

在实际的应用过程中，如前文所述，每个集电电极包括沿第二方向间隔分布的多个集电电极段。具体的，从数量方面来讲，极性相同的不同集电电极包括的集电电极段的数量可以相同，也可以不同。例如：如图4所示，正电极2包括的每个集电电极7均包括10个集电电极段8。其中，如图4和图5所示，当极性相同的不同集电电极7包括的集电电极段8的数量相同时，利于使得正电极2和负电极3各自包括的多个集电电极7均匀分布在分片电池区域4上，进而可以使得电池本体1沿平行于背光面的各部分与相应集电电极7之间的距离大致相等，以利于电池本体1各部分在吸收光子后产生的电子和空穴能够及时被相应集电电极7，降低载流子复合速率，进一步提升背接触电池的光电转换效率。

从长度方面来讲，如图4和图5所示，同一集电电极7包括的不同集电电极段8的长度可以相同，也可以不同。其中，集电电极段8的长度方向平行于上述第二方向。例如：如图4所示，位于第一行的集电电极7为正电极2包括的集电电极7，沿着从左至右对该集电电极7包括的不同集电电极段8的段数进行排列。其中，该集电电极7包括的第一段集电电极段8沿第二方向的长度小于该集电电极7包括的其余段集电电极段8沿第二方向的长度。又例如：如图4所示，位于第二行的集电电极7为负电极3包括的集电电极7，该集电电极7包括的10个集电电极段8沿第二方向的长度相同。值得注意的是，当同一集电电极7包括的不同集电电极段8的长度相同时，可以使得同一集电电极7中不同集电电极段8对电池本体1吸收光子后产生的电子或空穴的收集能力相等，进而利于使得分别与同一集电电极7中不同集电电极段8连接的不同汇流电极6所汇集的电流大小相等，防止极性相同的不同汇流电极6之间出现电流失配的问题，进一步提升背接触电池的电学稳定性。

具体的，同一集电电极包括的不同集电电极段的长度可以根据电池本体沿第二方向的长度、正电极和负电极包括的汇流电极的个数、以及同一集电电极中相邻两个集电电极段的间隔大小进行确定，此处不做具体限定。示例性的，每个集电电极段的长度可以为0.8mm至2mm。此时，每个集电电极段沿第二方向的长度适中，可以防止每个集电电极段的长度较大而导致相应载流子由集电电极段传输至相应汇流电极的传输电阻增大，提高背接触电池的光电转换效率。同时，还可以防止因每个集电电极段沿第二方向的长度较短而导致正电极和负电极所包括的汇流电极的个数增多，降低制造汇流电极的导电材料的消耗量、以及降低背光面被汇流电极遮挡的面积，进而提高光由背光面入射至电池本体内的概率，进一步提高背接触电池的光电转换效率。

需要说明的是，属于不同集电电极的任意两个集电电极段沿第二方向的长度可以相同，也可以不同。其中，当属于不同集电电极的任意两个集电电极段的长度相同时，利于使得背接触电池中所有集电电极均匀分布在分片电池区域上。同时，还利于使得分别与这两个集电电极段连接的不同汇流电极所汇集的电流大小相等，防止极性相同的不同汇流电极之间出现电流失配的问题，进一步提升背接触电池的电学稳定性。

从分布方面来讲，同一集电电极中任意两对集电电极段具有的间隔可以相同，也可以不同。其中，如图4和图5所示，当同一集电电极7中任意两对集电电极段8具有的间隔9相等时，同一集电电极7包括的多个集电电极段8沿第二方向等间距分布。在此情况下，利于使得正电极2和负电极3各自包括的多个集电电极7均匀分布在分片电池区域4上，进而可以使得电池本体1沿平行于背光面的各部分与相应集电电极7之间的距离大致相等，以利于电池本体1各部分在吸收光子后产生的电子和空穴能够及时被相应集电电极7，降低载流子复合速率，进一步提升背接触电池的光电转换效率。

另外，如图4和图5所示，极性相同的不同第二类集电电极11中位于相同段数的集电电极段8可以交错分布，也可以沿同一方向首尾平齐。同一第二类集电电极11中位于不同段数的集电电极段8沿第二方向间隔分布。其中，当极性相同的不同第二类集电电极11中位于相同段数的集电电极段8沿同一方向首尾平齐时，可以使得极性相同的不同第二类集电电极11中位于相同段数的间隔9沿该方向延伸，从而利于使得汇流电极6为沿着单一直线方向延伸的线状汇流电极，以简化正电极2和负电极3的结构。

在一种可能的实现方式中，如图4和图5所示，上述背接触电池还包括焊接部12，每个焊接部12设置在相应汇流电极6上，以便于汇流电极6与相应串内互连件连接。

具体的，从数量方面来讲，每个汇流电极上可以仅设置有一个焊接部。或者，如图4和图5所示，每个汇流电极6上可以设置有沿第一方向间隔部分的多个焊接部12。其中，与每个汇流电极上仅设置有一个焊接部相比，当每个汇流电极6上设置有沿第一方向间隔分布的多个焊接部12时，可以防止因串内互连件仅与一个焊接部12焊接使得焊接强度较差而导致串内互连件脱焊等问题，提高由本实用新型实施例提供的背接触电池沿空白区域5切割而成的背接触电池分片在串联焊接时的焊接质量。

另外，当每个汇流电极上设置有沿第一方向间隔分布的多个焊接部时，不同汇流电极上设置的焊接部的数量可以相同，可以不同。其中，如图4和图5所示，当不同汇流电极6上设置的焊接部12的数量相同时，利于使得背接触电池包括的多个焊接部12均分布在电池本体1的上方，利于现有的串焊机通过串内互连件将多个由本实用新型实施例提供的背接触电池沿空白区域5切割而成的背接触电池分片串联，提高焊接效率。

从分布方面来讲，如图4和图5所示，同一汇流电极6上设置的多个焊接部12等间距分布。此时，利于提高串内互连件与相应汇流电极6之间的焊接质量。

在一种示例中，如图4和图5所示，不同汇流电极6上设置的焊接部12呈阵列分布。该情况下具有的有益效果可以参考前文对不同汇流电极上设置的焊接部的数量相同的有益效果分析，此处不再赘述。

另外，当同一汇流电极上设置有多个焊接部时，沿第一方向，位于同一汇流电极上的首尾两个焊接部与电池本体边缘之间的距离可以根据串联时的焊接温度、以及实际需求进行设置，此处不做具体限定。例如：沿第一方向，位于同一汇流电极上的首尾两个焊接部与电池本体边缘之间的距离可以为0至10mm。

从形貌方面来讲，汇流电极上设置的焊接部的横截面形状可以为长方形、圆形、椭圆形等形状。焊接部沿第二方向的长度可以大于或等于汇流电极沿第二方向的宽度，以利于提高汇流电极与相应串内互连件之间的焊接强度。示例性的，当焊接部的横截面形状为长方形时，该长方形的长边可以为3mm，其宽边可以为2mm。

第二方面，如图6所示，本实用新型实施例还提供了一种背接触电池分片13。该背接触电池分片13由上述第一方面及其各种实现方式提供的背接触电池沿空白区域5切割后获得。

需要说明的是，设置在正电极包括的汇流电极上的焊接部的极性与正电极极性相同。设置在负电极包括的汇流电极上的焊接部的极性与负电极的极性相同。其中，正电极包括的汇流电极上的焊接部与负电极包括的汇流电极和集电电极的极性相反。负电极包括的汇流电极上的焊接部与正电极包括的汇流电极和集电电极的极性相反。基于此，背接触电池包括的全部焊接部可能全部未处于与自身极性相反的同一第二类集电电极包括的相邻两个集电电极段之间。或者，如图4和图5所示，在实际的应用过程中，在背接触电池包括的全部焊接部12中，至少一个焊接部12位于与自身极性相反的相应第二类集电电极11包括的一对集电电极段8之间。其中，一对集电电极段8为同一第二类集电电极11包括的相邻两个集电电极段8。一对集电电极段8对应的间隔9大于等于每个第二类集电电极11包括的其余相邻两个集电电极段8具有的间隔9、且小于同一第一类集电电极10包括的相邻两个集电电极段8具有的间隔。

其中，上述一对集电电极段对应的间隔可以是大于等于与自身极性相同的每个第二类集电电极包括的其余相邻两个集电电极段具有的间隔，也可以是大于等于与自身极性相反的每个第二类集电电极包括的其余相邻两个集电电极段具有的间隔。具体的，上述一对集电电极段对应的间隔的具体数值可以根据实际应用场景设置，此处不做具体限定。

采用上述技术方案的情况下，因上述每个第二类集电电极包括的其余相邻两个集电电极段为二者之间未设置有与自身极性相反的焊接部的相邻两个集电电极段。并且，沿第二方向，焊接部的宽度一般大于等于与自身极性相同的汇流电极的宽度。基于此，在上述一对集电电极段对应的间隔设置为大于等于每个第二类集电电极包括的其余相邻两个集电电极段具有的间隔的情况下，可以防止一对集电电极段中的至少一者与自身极性相反的焊接部连接，而出现短路。同时，在上述一对集电电极段对应的间隔小于同一第一类集电电极包括的相邻两个集电电极段具有的间隔的情况下，表面同一第一类集电电极包括的相邻两个集电电极段具有的间隔足够大，进一步确保即使不在第一类集电电极包括的集电电极段的端部覆盖绝缘材料，也不会出现设置在汇流电极上、且焊接用的串内互连件与第一类集电电极短路的问题。

第三方面，如图7所示，本实用新型实施例还提供了一种光伏电池结构。该光伏电池结构包括绝缘材料14、以及上述第一方面及其各种实现方式提供的背接触电池或上述第二方面及其各种实现方式提供的背接触电池背接触电池分片。上述绝缘材料14仅覆盖在每个第二类集电电极11靠近与自身极性相反的汇流电极6的端部。例如：如图7所示，对于倒数第一行的第二类集电电极11来说，倒数第一行的第二类集电电极11为负电极3包括的集电电极。基于此，绝缘材料14覆盖在该第二类集电电极11靠近正电极2包括的汇流电极6的端部。

具体的，上述绝缘材料覆盖在每个第二类集电电极的端部的长度、以及绝缘材料沿第二方向的宽度，可以根据实际应用中串内互连件的宽度、以及串内互连件沿第一方向各部分偏离相应汇流电极的距离进行确定，此处不做具体限定。示例性的，上述绝缘材料沿第二方向的宽度可以为1.5mm至10mm。

第四方面，如图8所示，本实用新型实施例还提供了一种光伏组件。该光伏组件包括上述第三方面及其各种实现方式提供的光伏电池结构、以及用于将相邻两个光伏电池结构电连接的串内互连件15。其中，沿第一方向，每个第一类集电电极10包括的集电电极段与自身极性相反的汇流电极6之间的最小距离为第一距离。沿第一方向，每个串内互连件15的各部分与相应汇流电极6之间的距离大于等于0、且小于第一距离。

具体的，上述串内互连件可以为焊带等任一能够实现将相邻两个光伏电池结构电连接的导电结构。该串内互连件的规格、以及每个串内互连件的各部分与相应汇流电极之间的距离可以根据实际应用场景设置，此处不做具体限定。

本实用新型实施例中第二方面至第四方面及其各种实现方式的有益效果，可以参考第一方面及其各种实现方式中的有益效果分析，此处不再赘述。

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 (15)

1.一种背接触电池，其特征在于，包括：电池本体、正电极和负电极；

所述电池本体具有的背光面包括至少两个分片电池区域、以及位于相邻两个所述分片电池区域之间的空白区域；所述空白区域和所述分片电池区域的排布方向为第一方向；

所述正电极和所述负电极均包括多个汇流电极和多个集电电极；所述正电极包括的汇流电极和所述负电极包括的汇流电极均沿所述第一方向延伸、且沿第二方向交替间隔分布在所述背光面；所述第一方向不同于所述第二方向；所述正电极包括的集电电极和所述负电极包括的集电电极均沿所述第二方向延伸、且沿所述第一方向交替间隔分布在所述分片电池区域；每个集电电极与自身极性相同的所述汇流电极连接、且每个集电电极均包括沿所述第二方向间隔分布的多个集电电极段，同一所述集电电极中相邻两个集电电极段具有的间隔用于将与自身极性相反的所述汇流电极隔离开；每个所述集电电极与所述空白区域具有沿所述第一方向延伸的间距，其中，所述间距小于预设距离的所述集电电极为第一类集电电极，所述间距大于或等于所述预设距离的所述集电电极为第二类集电电极，每个所述第一类集电电极对应的所述间隔大于与自身极性相同的所述第二类集电电极对应的所述间隔。

2.根据权利要求1所述的背接触电池，其特征在于，所述第一类集电电极对应的所述间隔为0.5mm至10mm。

3.根据权利要求1所述的背接触电池，其特征在于，所述预设距离为1.5mm至3mm。

4.根据权利要求1～3任一项所述的背接触电池，其特征在于，同一所述集电电极包括的多个所述集电电极段沿所述第二方向等间距分布；和/或，

同一所述集电电极包括的不同所述集电电极段的长度相同，所述集电电极段的长度方向平行于所述第二方向。

5.根据权利要求1～3任一项所述的背接触电池，其特征在于，每个所述集电电极段的长度为0.8mm至2mm，所述集电电极段的长度方向平行于所述第二方向。

6.根据权利要求1～3任一项所述的背接触电池，其特征在于，极性相同的不同所述第二类集电电极中位于相同段数的所述集电电极段沿同一方向首尾平齐；同一所述第二类集电电极中位于不同段数的所述集电电极沿所述第二方向间隔分布；和/或，

极性相同的不同所述集电电极包括的所述集电电极段的数量相同。

7.根据权利要求1～3任一项所述的背接触电池，其特征在于，所述背接触电池还包括焊接部，每个所述焊接部设置在相应所述汇流电极上。

8.根据权利要求7所述的背接触电池，其特征在于，至少一个所述焊接部位于与自身极性相反的相应所述第二类集电电极包括的一对集电电极段之间；其中，

所述一对集电电极段为同一所述第二类集电电极包括的相邻两个所述集电电极段；所述一对集电电极段对应的所述间隔大于等于每个所述第二类集电电极包括的其余相邻两个集电电极段具有的所述间隔、且小于同一所述第一类集电电极包括的相邻两个集电电极段具有的所述间隔。

9.根据权利要求7所述的背接触电池，其特征在于，每个所述汇流电极上设置有沿第一方向间隔分布的多个所述焊接部。

10.根据权利要求9所述的背接触电池，其特征在于，同一所述汇流电极上设置的多个所述焊接部等间距分布；和/或，

不同所述汇流电极上设置的焊接部的数量相同；和/或

不同所述汇流电极上设置的焊接部呈阵列分布。

11.根据权利要求1～3任一项所述的背接触电池，其特征在于，所述空白区域的长度延伸方向与所述第二方向平行。

12.一种背接触电池分片，其特征在于，所述背接触电池分片由权利要求1～11任一项所述的背接触电池沿所述空白区域切割后获得。

13.一种光伏电池结构，其特征在于，包括绝缘材料、以及权利要求1～11任一项所述的背接触电池或权利要求12所述的背接触电池分片；

所述绝缘材料仅覆盖在每个所述第二类集电电极靠近与自身极性相反的所述汇流电极的端部。

14.根据权利要求13所述的光伏电池结构，其特征在于，所述绝缘材料的宽度为1.5mm至10mm；所述绝缘材料的宽度方向平行于所述第二方向。

15.一种光伏组件，其特征在于，包括如权利要求13或14所述的光伏电池结构、以及用于将相邻两个所述光伏电池结构电连接的串内互连件；其中，

沿所述第一方向，每个所述第一类集电电极包括的集电电极段与自身极性相反的汇流电极之间的最小距离为第一距离；沿所述第一方向，每个所述串内互连件的各部分与相应所述汇流电极之间的距离大于等于0、且小于所述第一距离。

Images