CN219144188U - 一种太阳能切片电池、太阳能电池片和太阳能组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种太阳能切片电池、太阳能电池片和太阳能组件,涉及光伏技术领域,以解决切割后获得的太阳能电池片的电池效率单一,导致由太阳能电池片制成的太阳能组件功率单一的问题。该太阳能切片电池包括电池片主体和电极结构。电极结构包括多条沿第一方向延伸、沿第二方向间隔分布的汇流电极。每条汇流电极依次包括第一汇流电极、第二汇流电极和第三汇流电极,第一汇流电极所在的电池片主体的长度等于第二汇流电极所在的电池片主体和第三汇流电极所在的电池片主体的长度之和,第二汇流电极所在的电池片主体的长度与电池片主体的长度之比为(0.006‑0.066):1,第一汇流电极、第二汇流电极、第三汇流电极和电池片主体的长度方向均平行于第一方向。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏技术领域,尤其涉及一种太阳能切片电池、太阳能电池片和太阳能组件。
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。
目前,太阳能电池片多采用对称切割的方式获得两个半片的太阳能电池片。在同等版型的太阳能组件中,利用半片太阳能电池片的组件内阻减小,组件功率增大。
但是,对称切割方式获得的半片太阳能电池片的电池效率固定。此时,利用上述半片太阳能电池片制成的太阳能组件的功率单一固定,不能满足客户对不同组件功率的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种太阳能切片电池、太阳能电池片和太阳能组件,用于获得不同电池效率的太阳能电池片,以获得不同功率的太阳能组件。
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切片电池。该太阳能切片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。该电极结构包括多条沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布的汇流电极,第一方向不同于第二方向。每条汇流电极均依次包括沿第一方向延伸且间隔分布的第一汇流电极、第二汇流电极和第三汇流电极,第一汇流电极所在的电池片主体的长度等于第二汇流电极所在的电池片主体和第三汇流电极所在的电池片主体的长度之和,第二汇流电极所在的电池片主体的长度与电池片主体的长度之比为(0.006-0.066):1,第一汇流电极所在的电池片主体的长度方向、第二汇流电极所在的电池片主体的长度方向、第三汇流电极所在的电池片主体的长度方向和电池片主体的长度方向均平行于第一方向。
与现有技术相比,本实用新型提供的太阳能切片电池中,由于第一汇流电极所在的电池片主体的长度等于第二汇流电极所在的电池片主体和第三汇流电极所在的电池片主体的长度之和。因此,当在第一汇流电极所在的电池片主体和第二汇流电极所在的电池片主体之间切割时,可以获得两个相同规格的太阳能电池片。即,可以获得仅包括第一汇流电极的太阳能电池片以及同时包括第二汇流电极和第三汇流电极的太阳能电池片。由于上述两个太阳能电池片的规格相同,此时两个太阳能电池片具有相同的电池效率。基于此,利用上述任意一种太阳能电池片可以制成具有某一功率的太阳能组件。
接着,当在第二汇流电极所在的电池片主体和第三汇流电极所在的电池片主体之间切割时,可以获得两个不同规格的太阳能电池片。即,可以获得同时包括第一汇流电极和第二汇流电极的太阳能电池片以及仅包括第三汇流电极的太阳能电池片。由于上述两个太阳能电池片的规格不同,此时两个太阳能电池片具有不同的电池效率。基于此,利用两种不同规格的太阳能电池片可以制成至少具有两种不同功率的太阳能组件。
进一步地,由于第二汇流电极所在的电池片主体的长度与电池片主体的长度之比为(0.006-0.066):1。此时,可以根据实际需要调整第二汇流电极所在的电池片主体和第三汇流电极所在的电池片主体之间的切割位置,以获得具有不同规格的太阳能电池片,进而获得具有不同电池效率的太阳能电池片。接着,利用具有不同电池效率的太阳能电池片,制成满足实际需要的且具有不同功率的太阳能组件。基于此,可以使本实用新型提供的太阳能切片电池适用于不同的应用场景,进而扩大其适用范围。
再进一步地,若实际工作中需要三种不同规格的太阳能电池片,也可以在第一汇流电极所在的电池片主体和第二汇流电极所在的电池片主体之间切割,同时在第二汇流电极所在的电池片主体和第三汇流电极所在的电池片主体之间切割。
综上所述,本实用新型提供的太阳能切片电池兼容对半切割和大小切割,可以满足更多的需要,扩大了其适用范围。
在一种实现方式中,将第一汇流电极所在的区域定义为第一区域,将第二汇流电极所在的区域定义为第二区域,将第三汇流电极所在的区域定义为第三区域。第一区域和第二区域之间具有沿第二方向延伸的第一切片间隙,第一切片间隙大于或等于0.2毫米。第二区域和第三区域之间具有沿第二方向延伸的第二切片间隙,第二切片间隙大于或等于0.2毫米。
采用上述技术方案的情况下,不仅为切割设备提供了较大的切割空间,降低或消除在切割过程中切割设备切割到集电电极或汇流电极上的概率,进而减少或避免碎片的情况发生,以提高切割后获得的太阳能电池片的质量。同时,还可以根据不同的切割环境和使用环境,调整第一切片间隙和第二切片间隙的大小,以使太阳能切片电池适应不同的应用场景,进而扩大其适用范围。
在一种实现方式中,上述第二汇流电极包括沿第一方向延伸的汇流电极线以及至少一个沿第二方向延伸的搭接触角,搭接触角设置于汇流电极线。
采用上述技术方案的情况下,上述汇流电极线可以用于收集第二汇流电极所在的电池片主体在受光时产生的光电流。基于此,在提高太阳能切片电池的电池效率的同时,还可以对其进行电池效率的测试。进一步地,在本实用新型中,搭接触角和汇流电极线均可以与焊带连接。相比于现有技术中,焊带仅与汇流电极线连接导致焊带易从电池片主体上脱落的情况。在本实用新型中,由于搭接触角也与焊带连接,此时,可以加固焊带与电池片主体连接的强度,降低或消除焊带和电池片主体分离的概率,以确保太阳能切片电池的质量。接着,由于搭接触角设置于汇流电极线,此时,搭接触角也可以用于收集汇流电极线上的电流。基于此,当搭接触角与焊带连接时,通过搭接触角也可以将电流传输至焊带上,进而可以确保电流由汇流电极线传输到焊带的流畅性,确保利用太阳能切片电池获得的太阳能电池片的电池效率。
在一种实现方式中,每一搭接触角的长度大于相应汇流电极线的宽度,搭接触角的长度方向与汇流电极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,不仅可以确保搭接触角完全覆盖宽度方向上的相应汇流电极线,以确保搭接触角与相应汇流电极线连接的牢固性,同时还可以降低制作难度。进一步地,由于可以确保搭接触角与相应汇流电极线连接的牢固性,基于此可以提高通过该搭接触角与相应汇流电极线焊接的焊带与该汇流电极线焊接的牢固性,以提高通过太阳能切片电池获得的太阳能电池片在串联焊接时的焊接质量。此外,更有利于将焊带与搭接触角焊接在一起,提高了容错率。
在一种实现方式中,沿着第二方向,每一搭接触角均呈中间宽两端窄的形状。
采用上述技术方案的情况下,利用搭接触角的中间位置可以完全覆盖宽度方向上的相应汇流电极线,此时可以确保搭接触角与相应汇流电极线连接的牢固性。并且,由于每一搭接触角的两端相对于中间位置窄,因此可以降低制作搭接触角时导电材料的消耗量,进而可以降低太阳能切片电池的制造成本。
在一种实现方式中,沿第二方向,每一搭接触角均包括中间区域和两个端部区域。中间区域设置于汇流电极线,两个端部区域分别与中间区域的两端连接。沿着远离相应汇流电极线的方向,端部区域的宽度逐渐减小,远离相应汇流电极线的方向平行于第二方向。此时,增加了搭接触角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,使第二汇流电极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多条沿第二方向延伸、且沿第一方向间隔分布的集电电极。每条汇流电极与多条集电电极相交,第二汇流电极所在的电池片主体上的集电电极贯穿搭接触角。
采用上述技术方案的情况下,由于电极结构还包括多条集电电极,上述每条集电电极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,由于每条汇流电极与多条集电电极相交。此时,可以通过每条汇流电极对所有集电电极收集的载流子进行汇集。基于此,可以缩短电流的汇集路径,以减小集电电极上的载流子传输至汇流电极的传输电阻。进一步地,由于第二汇流电极所在的电池片主体上的集电电极贯穿搭接触角。此时,搭接触角也可以用于对第二汇流电极所在的电池片主体上的集电电极收集的载流子进行汇集。基于此,可以进一步缩短电流的汇集路径,以减小传输电阻,提高电池效率。此外,相比于集电电极和搭接触角的两端搭接的方式,由于搭接触角的尺寸较小,采用搭接的方式极易使集电电极与搭接触角之间出现错位的情况,进而导致集电电极汇集的载流子不能传输到搭接触角上或者载流子传输的流畅度降低,降低电池效率。但是,在本实用新型中,由于集电电极贯穿搭接触角,此时,可以确保集电电极与搭接触角的准确连接,进而可以确保载流子的传输流畅度。
在一种实现方式中,上述第一汇流电极和第三汇流电极均包括汇流电极连接线、沿第一方向间隔设置在汇流电极连接线上的多个焊盘、在汇流电极连接线两端的端部焊盘以及连接于端部焊盘在第二方向上的两端且沿第一方向延伸的两个相互间隔的端部汇流电极,端部焊盘与端部汇流电极构成鱼叉结构或U型结构。第一汇流电极包括的两个端部汇流电极由端部焊盘延伸至第一汇流电极所在的电池片主体的边缘,第三汇流电极包括的两个端部汇流电极由端部焊盘延伸至第三汇流电极所在的电池片主体的边缘。其中,端部焊盘与端部汇流电极构成鱼叉结构或U型结构中,所述两个相互间隔的端部汇流电极可以为相互平行的线段;或者两个相互间隔的端部汇流电极从端部焊盘向电池片主体的边缘延伸,形成喇叭状的开口。此外,对于第一汇流电极,连接于靠近电池片主体边缘的端部焊盘上的端部汇流电极延伸至电池片主体边缘,连接于靠近第二汇流电极的端部焊盘上的端部汇流电极延伸至靠近第二汇流电极的第一汇流电极所在的电池片主体的边缘。对于第三汇流电极,连接于靠近电池片主体边缘的端部焊盘上的端部汇流电极延伸至电池片主体边缘,连接于靠近第二汇流电极的端部焊盘上的端部汇流电极延伸至靠近第二汇流电极的第三汇流电极所在的电池片主体的边缘。
采用上述技术方案的情况下,上述焊盘、汇流电极连接线、端部焊盘和端部汇流电极均可以用于收集电池片主体在该处所产生的载流子,提高了电流的收集效率。并且,由于太阳能切片电池的边缘部分具有一定的脆性,其受热后容易破碎。而在本实用新型中,上述端部汇流电极无须与焊带焊接。此时,可以防止太阳能切片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切片电池的安全性和稳定性,同时还可以提高太阳能切片电池的生产良率。
在一种实现方式中,上述汇流电极线的宽度分别大于汇流电极连接线和端部汇流电极的宽度,汇流电极线的宽度方向、汇流电极连接线的宽度方向和端部汇流电极的宽度方向均平行于第二方向。此时,不仅便于汇流电极线与焊带连接,提高了容错率。同时,还提高了汇流电极线对其所在区域内产生的载流子的汇集能力,进而提高了电池效率。
在一种实现方式中,上述电极结构应用于正面电极,同一第一汇流电极中位于相邻两条端部汇流电极之间的集电电极的宽度大于位于相邻两个第一汇流电极之间相互临近的两个端部汇流电极之间的集电电极的宽度。同一第三汇流电极中位于相邻两条端部汇流电极之间的集电电极的宽度大于位于相邻两个第三汇流电极之间相互临近的两个端部汇流电极之间的集电电极的宽度,集电电极的宽度方向平行于第一方向。
采用上述技术方案的情况下,由于相邻两条端部汇流电极之间也具有集电电极,此时,每一端部汇流电极两侧的电池片主体相应区域内产生的载流子均被集电电极收集,并均传输给端部汇流电极。基于此,提高了端部汇流电极的电流收集能力,进而提高了太阳能切片电池的电池效率。同时,由于相邻两条端部汇流电极之间具有集电电极,此时,在EL测试(electroluminescence)中可以减少或避免相邻两条端部汇流电极之间的区域发黑的情况产生,进而可以降低或消除太阳能切片电池的外观受影响的概率。
进一步地,在实际使用过程中,由于先形成端部汇流电极,后形成集电电极。又由于端部汇流电极的高度一般大于集电电极,因此在后期形成集电电极时集电电极极易在端部汇流电极处出现断栅的情况。基于此,在本实用新型中使得同一第一汇流电极(或第三汇流电极)中位于相邻两条端部汇流电极之间的集电电极的宽度大于位于相邻两个第一汇流电极(或第三汇流电极)之间相互临近的两个端部汇流电极之间的集电电极的宽度,通过增加同一第一汇流电极(或第三汇流电极)中位于相邻两条端部汇流电极之间的集电电极的宽度,可以提高形成的集电电极的质量,避免集电电极断开的情况发生。
再进一步地,由于端部汇流电极连接于端部焊盘的两端,且相邻两条端部汇流电极之间具有集电电极。基于此,在焊带与端部焊盘焊接的过程,可以将焊带与位于相邻两条端部汇流电极之间的集电电极也焊接在一起。此时,可以防止后期层压时因胶膜的流动性导致焊带与端部焊盘脱焊,以确保焊带与位于电池片主体上的结构焊接的更加牢固,进而进一步提高后期获得的太阳能电池片在串联焊接时的焊接质量,进一步确保太阳能电池片的稳定性和安全性。
在一种实现方式中,上述端部焊盘的上表面的面积大于位于端部焊盘之间的焊盘的上表面的面积。
采用上述技术方案的情况下,在实际焊接过程中,由于光伏串焊机的焊接灯箱四周温度相对于中间温度低,因此,位于电池片边缘位置的焊盘熔化需要的时间较长。但是,由于在本实用新型中,端部焊盘的上表面的面积大于位于端部焊盘之间的焊盘的上表面的面积。即当太阳能切片电池被切割形成两片太阳能电池片时,位于太阳能电池片外围的端部焊盘的上表面的面积大于中间区域的焊盘的上表面的面积。此时,在实际焊接焊带的过程中,上述位于外围的端部焊盘受热面积相比于现有技术中边缘位置的焊盘的受热面积增大。基于此,可以加快端部焊盘的熔化速度,以提高端部焊盘与焊带之间焊接速度。
在一种实现方式中,多条集电电极包括多条连续的第一集电电极以及多条非连续的第二集电电极。每条第二集电电极包括沿第二方向延伸且依次排布的多个集电电极段,相邻两条集电电极段之间具有间隙部。上述电极结构应用于背面电极,沿第一方向,焊盘和端部焊盘的两侧均为间隙部。
采用上述技术方案的情况下,相比于现有技术中第一集电电极的高度大于或等于焊盘和端部焊盘,且第一集电电极距离焊盘和端部焊盘过近的情况,由于当电极结构应用于背面电极时,沿第一方向,焊盘和端部焊盘的两侧均为间隙部。此时,可以减少或避免焊带被第一集电电极架高无法与焊盘和端部焊盘准确连接的情况发生,进而确保后期获得的太阳能电池片正常工作。
在一种实现方式中,电极结构应用于正面电极,第二集电电极靠近电池片主体边缘位置,间隙部位于同一第一汇流电极所包括的两个端部汇流电极之间,每一集电电极段的两个端部分别与相邻两个第一汇流电极之间相互临近的两个端部汇流电极搭接。以及,第二集电电极靠近电池片主体边缘位置,间隙部位于同一第三汇流电极所包括的两个端部汇流电极之间,每一集电电极段的两个端部分别与相邻两个第三汇流电极之间相互临近的两个端部汇流电极搭接。
采用上述技术方案的情况下,由于太阳能组件由多串太阳能电池串组成,每串太阳能电池串由多个太阳能电池片构成。在制备太阳能电池串的过程中,通常采用焊带将多个太阳能电池片进行串焊。具体的,在串焊过程中,焊带的第一部分与前一个太阳能电池片的正面焊接,焊带的第二部分与后一个太阳能电池片的背面焊接,焊带从前一个太阳能电池片过渡到后一个太阳能电池片的过程中被折弯。又由于现有技术中焊带弯折区域的电池片主体上形成有集电电极,此时,集电电极垫高位于该区域的焊带。基于此,导致后期层压时,被垫高的焊带在外力的作用下极易压坏电池片主体,造成太阳能切片电池的隐裂或碎片。但是,由于在本实用新型中,第二集电电极靠近电池片主体边缘位置处,间隙部位于端部汇流电极之间。此时,焊带中被弯折部分可以利用该间隙部与下一个太阳能电池片连接,以减少或避免由于集电电极的高度导致太阳能切片电池出现的隐裂或碎片的情况。
在一种实现方式中,电极结构应用于背面电极,第二集电电极靠近第二汇流电极的位置,间隙部位于同一第一汇流电极所包括的两个端部汇流电极之间,每一集电电极段的两个端部分别与相邻两个第一汇流电极之间相互临近的两个端部汇流电极搭接。以及,第二集电电极靠近第二汇流电极的位置,间隙部位于同一第三汇流电极所包括的两个端部汇流电极之间,每一集电电极段的两个端部分别与相邻两个第三汇流电极之间相互临近的两个端部汇流电极搭接。
采用上述技术方案的情况下,由于现有技术中焊带弯折区域的电池片主体上形成有集电电极,此时,集电电极垫高位于该区域的焊带。基于此,导致后期层压时,被垫高的焊带在外力的作用下极易压坏电池片主体,造成太阳能切片电池的隐裂或碎片。基于此,由于在本实用新型中,第二集电电极靠近第二汇流电极的位置处,间隙部位于端部汇流电极之间。此时,焊带中被弯折部分可以利用该间隙部与其他太阳能电池片连接,以减少或避免由于集电电极的高度导致太阳能切片电池出现的隐裂或碎片的情况。
在一种实现方式中,电极结构应用于正面电极,朝向电池片主体边缘延伸的两个端部汇流电极的长度小于朝向电池片主体内部延伸的两个端部汇流电极的长度,端部汇流电极的长度方向平行于第一方向。
采用上述技术方案的情况下,现有技术中通常情况下是前一串电池串中最后一片太阳能电池片上的焊带(为了便于后面描述将其简称为第一焊带)中的一部分会被剩余,后一串电池串中第一片太阳能电池片上的焊带(为了便于后面描述将其简称为第二焊带)中的一部分会被剩余,上述两个焊带中被剩余的部分均会被裁切扔掉,造成焊带的浪费。现有技术中为了节省被裁切扔掉的第一焊带,通常采用将第一焊带进行拉伸,即将与太阳能电池片的正面焊接的焊带拉伸,以使其代替原来的第二焊带与太阳能电池片连接。但是,由于第一焊带的宽度较小,拉伸之后的第一焊带的宽度会进一步减小,此时不利于第一焊带与太阳能电池片的焊接,极易出现虚焊的情况。
基于此,由于在本实用新型中,电极结构应用于正面电极,朝向电池片主体边缘延伸的两个端部汇流电极的长度小于朝向电池片主体内部延伸的两个端部汇流电极的长度。当太阳能切片电池被分割获得太阳能电池片后,将上述朝向电池片主体内部延伸的两个端部汇流电极所在的区域定义为太阳能电池片的分割边缘区域,将朝向电池片主体边缘延伸的两个端部汇流电极所在的区域定义为太阳能电池片的原始边缘区域。根据前文描述可知,位于分割边缘区域的端部焊盘与分割边缘之间的距离大于位于原始边缘区域的端部焊盘与原始边缘之间的距离。基于此,当焊带从位于分割边缘区域的端部焊盘起焊时,从分割边缘区域到原始边缘区域,焊带的使用长度相比于现有技术减少,即焊带剩余的增多。此时,该焊带拉伸的长度相比于现有技术可以减少或者无需拉伸便可与下一太阳能电池片直接连接。基于此,不仅可以确保焊带的质量,减少或避免损坏焊带,同时还可以减少或避免出现虚焊的情况,确保串焊后电池串的质量,进而确保太阳能组件的良率。此外,在相同的时间内,利用焊带将电池串与电池串之间连接在一起,还可以提高焊接产能。
在一种实现方式中,电极结构应用于背面电极,朝向电池片主体边缘延伸的两个端部汇流电极的长度大于朝向电池片主体内部延伸的两个端部汇流电极的长度,端部汇流电极的长度方向平行于第一方向。
采用上述技术方案的情况下,在实际焊接过程中,焊带与正面电极中位于分割边缘区域的端部焊盘起焊,从原始边缘区域弯折到背面电极中的分割边缘区域。接着,焊带依次与背面电极中的两个端部焊盘连接,并且背面电极中位于原始边缘区域的端部焊盘为焊带的终止焊接位置。由于在背面电极位于分割边缘区域的端部焊盘与分割边缘之间的距离小于位于原始边缘区域的端部焊盘与原始边缘之间的距离。此时,焊带从分割边缘区域到原始边缘区域,焊带的使用长度相比于现有技术减少。因此,与上一太阳能电池片焊接后剩余的焊带需要拉伸的长度相比于现有技术可以减少或者无需拉伸。基于此,不仅可以确保焊带的质量,减少或避免损坏焊带,同时还可以减少或避免出现虚焊的情况,确保串焊后电池串的质量,进而确保太阳能组件的良率。
在一种实现方式中,电极结构应用于背面电极,汇流电极连接线包括沿第一方向对称设置的两条汇流电极线段,电极结构还包括多个焊接触角。焊接触角沿长度方向的两端分别与端部焊盘和端部汇流电极搭接,以及,焊接触角沿长度方向的两端分别与焊盘和汇流电极线段搭接,焊接触角的长度方向平行于第二方向。沿第一方向,焊接触角位于相邻两个集电电极之间。
采用上述技术方案的情况下,由于焊接触角沿长度方向的两端分别与端部焊盘和端部汇流电极搭接以及与焊盘和汇流电极线段搭接,此时,不仅可以增加端部焊盘和端部汇流电极的搭接强度以及焊盘和汇流电极线段的搭接强度,降低或消除端部焊盘和端部汇流电极以及焊盘和汇流电极线段分离的概率,以确保太阳能切片电池的质量。同时,还可以确保电流由端部汇流电极传输到端部焊盘的流畅性以及电流由汇流电极线段传输到焊盘的流畅性,进而确保利用太阳能切片电池获得的太阳能电池片的电池效率。进一步地,由于焊接触角位于相邻两个集电电极之间,此时,可以减小或避免在集电电极位置处进行激光开膜时激光作用在焊接触角上,以确保焊接触角的安全性,避免焊接触角在激光的作用下熔化并在后期形成应力点,进而降低或消除太阳能切片电池切片后在层压时发生碎片、隐裂或机载失效的概率。
在一种实现方式中,上述电极结构应用于正面电极,汇流电极连接线、焊盘、端部焊盘以及端部汇流电极一体成型。
采用上述技术方案的情况下,不仅可以降低或消除汇流电极连接线、焊盘、端部焊盘以及端部汇流电极之间错位情况发生的概率,以确保太阳能切片电池的质量。同时,还可以提高制备效率。进一步地,在现有技术中,由于端部汇流电极的高度一般大于端部焊盘的高度。基于此,在本实用新型中,由于端部焊盘和端部汇流电极一体成型,此时可以避免端部焊盘相对于端部汇流电极偏移导致焊带与端部焊盘焊接后焊带位于端部汇流电极上,进而可以避免后期层压时位于焊带下方的电池片主体出现隐裂或碎片的情况。
在一种实现方式中,上述电极结构应用于正面电极,搭接触角和汇流电极线一体成型。
采用上述技术方案的情况下,不仅可以降低或消除搭接触角和汇流电极线之间错位情况发生的概率,以确保太阳能切片电池的质量。同时,还可以提高制备效率。进一步地,在现有技术中,由于汇流电极线的高度一般大于搭接触角的高度。基于此,在本实用新型中,由于搭接触角和汇流电极线一体成型,此时可以避免搭接触角相对于汇流电极线偏移导致焊带与搭接触角焊接后焊带位于汇流电极线上,进而可以避免后期层压时位于焊带下方的电池片主体出现隐裂或碎片的情况。
第二方面,本实用新型还提供了一种太阳能电池片,包括第一方面所述的第二汇流电极所在的电池片主体和第二汇流电极。
与现有技术相比,本实用新型提供的太阳能电池片的有益效果与上述技术方案所述太阳能切片电池的有益效果相同,此处不做赘述。
第三方面,本实用新型还提供了一种太阳能组件,包括第二方面所述的太阳能电池片。
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上述技术方案所述太阳能电池片的有益效果相同,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切片电池的第一面的结构示意图;
图2为本实用新型实施例中太阳能切片电池的第二面的结构示意图;
图3为本实用新型实施例中第二汇流电极和集电电极的结构示意图;
图4为本实用新型实施例中图3的第一种结构放大示意图;
图5为本实用新型实施例中图3的第二种结构放大示意图;
图6为本实用新型实施例中第一面的第一汇流电极和集电电极的结构示意图;
图7为本实用新型实施例中第一面的第三汇流电极和集电电极的结构示意图;
图8为本实用新型实施例中第二面的第一汇流电极和集电电极的结构示意图;
图9为本实用新型实施例中第二面的第三汇流电极和集电电极的结构示意图;
图10为现有技术中太阳能组件的部分结构示意图;
图11为本实用新型实施例中太阳能组件的部分结构示意图;
图12为本实用新型实施例中第一面的第三汇流电极、集电电极和焊带的结构示意图;
图13为本实用新型实施例中图9的部分结构放大示意图。
附图标记:
1-电池片主体, 2-电极结构, 20-汇流电极,
200-第一汇流电极, 201-第二汇流电极, 2010-汇流电极线,
2011-搭接触角, 2012-中间区域, 2013-端部区域,
202-第三汇流电极, 203-汇流电极连接线, 204-焊盘,
205-端部焊盘, 206-端部汇流电极, 21-集电电极,
210-第一集电电极, 211-第二集电电极, 2110-集电电极段,
22-第一分割线, 23-第二分割线, 24-分割边缘区域,
25-原始边缘区域, 26-焊接触角, 3-焊带,
30-第一焊带, 31-第二焊带, 4-太阳能电池片,
A-第一方向, B-第二方向, 2030-汇流电极线段。
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。
为了解决上述技术问题,第一方面,本实用新型实施例提供了一种太阳能切片电池。参见图1和图2,该太阳能切片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。该电极结构2可以包括多条沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布的汇流电极20,第一方向不同于第二方向。每条汇流电极20均依次包括沿第一方向延伸且间隔分布的第一汇流电极200、第二汇流电极201和第三汇流电极202,第一汇流电极200所在的电池片主体1的长度等于第二汇流电极201所在的电池片主体1和第三汇流电极202所在的电池片主体1的长度之和,第二汇流电极201所在的电池片主体1的长度与电池片主体1的长度之比为(0.006-0.066):1,第一汇流电极200所在的电池片主体的长度方向、第二汇流电极201所在的电池片主体的长度方向、第三汇流电极202所在的电池片主体的长度方向和电池片主体1的长度方向均平行于第一方向。
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,上述第一方向A和第二方向B正交。此时,多条汇流电极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。
第二汇流电极201所在的电池片主体1的长度与电池片主体1的长度L之比为(0.006-0.066):1,示例性的,上述比例可以是0.006:1、0.008:1、0.01:1、0.05:1或0.066:1等。例如,当电池片主体1的规格为182毫米×183.75毫米时,电池片主体1的长度为183.75毫米。此时,第二汇流电极201所在的电池片主体1的长度可以为1.1毫米至12.13毫米。在一种示例中,对上述电池片主体1进行切割,此时可以获得长度范围为92.98毫米至104毫米,90.77毫米至79.75毫米的两种太阳能电池,应理解,对太阳能切片电池进行分割后获得的两片的长度和为原电池片主体的长度,例如,92.98毫米对应90.77毫米,104毫米对应79.75毫米。
参见图1和图2,本实用新型实施例提供的太阳能切片电池中,由于第一汇流电极200所在的电池片主体1的长度等于第二汇流电极201所在的电池片主体1和第三汇流电极202所在的电池片主体1的长度之和。因此,当在第一汇流电极200所在的电池片主体1和第二汇流电极201所在的电池片主体1之间切割时,可以获得两个相同规格的太阳能电池片。即,可以获得仅包括第一汇流电极200的太阳能电池片以及同时包括第二汇流电极201和第三汇流电极202的太阳能电池片。由于上述两个太阳能电池片的规格相同,此时两个太阳能电池片具有相同的电池效率。基于此,利用上述任意一种太阳能电池片可以制成具有某一功率的太阳能组件。
接着,当在第二汇流电极201所在的电池片主体1和第三汇流电极202所在的电池片主体1之间切割时,可以获得两个不同规格的太阳能电池片。即,可以获得同时包括第一汇流电极200和第二汇流电极201的太阳能电池片以及仅包括第三汇流电极202的太阳能电池片。由于上述两个太阳能电池片的规格不同,此时两个太阳能电池片具有不同的电池效率。基于此,利用两种不同规格的太阳能电池片可以制成至少具有两种不同功率的太阳能组件。
进一步地,由于第二汇流电极201所在的电池片主体1的长度与电池片主体1的长度之比为(0.006-0.066):1。此时,可以根据实际需要调整第二汇流电极201所在的电池片主体1和第三汇流电极202所在的电池片主体1之间的切割位置,以获得具有不同规格的太阳能电池片,进而获得具有不同电池效率的太阳能电池片。接着,利用具有不同电池效率的太阳能电池片,制成满足实际需要的且具有不同功率的太阳能组件。基于此,可以使本实用新型实施例提供的太阳能切片电池适用于不同的应用场景,进而扩大其适用范围。
再进一步地,若实际工作中需要三种不同规格的太阳能电池片,也可以在第一汇流电极200所在的电池片主体1和第二汇流电极201所在的电池片主体1之间切割,同时在第二汇流电极201所在的电池片主体1和第三汇流电极202所在的电池片主体1之间切割。
综上所述,本实用新型实施例提供的太阳能切片电池兼容对半切割和大小切割,可以满足更多的需要,扩大了其适用范围。
作为一种可能的实现方式,将第一汇流电极所在的区域定义为第一区域,将第二汇流电极所在的区域定义为第二区域,将第三汇流电极所在的区域定义为第三区域。第一区域和第二区域之间具有沿第二方向延伸的第一切片间隙,第一切片间隙大于或等于0.2毫米。第二区域和第三区域之间具有沿第二方向延伸的第二切片间隙,第二切片间隙大于或等于0.2毫米。
此时,不仅为切割设备提供了较大的切割空间,降低或消除在切割过程中切割设备切割到集电电极或汇流电极上的概率,进而减少或避免碎片的情况发生,以提高切割后获得的太阳能电池片的质量。同时,还可以根据不同的切割环境和使用环境,调整第一切片间隙和第二切片间隙的大小,以使太阳能切片电池适应不同的应用场景,进而扩大其适用范围。
示例性的,参见图1和图2,为了便于标识和理解,在本实用新型实施例中,将位于第一切片间隙内的第一分割线22标记出,将位于第二切片间隙内的第二分割线23标记出。
作为一种可能的实现方式,参见图3,上述第二汇流电极201可以包括沿第一方向延伸的汇流电极线2010以及至少一个沿第二方向延伸的搭接触角2011,搭接触角2011设置于汇流电极线2010。
参见图3,上述汇流电极线2010可以用于收集第二汇流电极201所在的电池片主体在受光时产生的光电流。基于此,在提高太阳能切片电池的电池效率的同时,还可以对其进行电池效率的测试。进一步地,在本实用新型实施例中,搭接触角2011和汇流电极线2010均可以与焊带连接。相比于现有技术中,焊带仅与汇流电极线2010连接导致焊带易从电池片主体上脱落的情况。在本实用新型实施例中,由于搭接触角2011也与焊带连接,此时,可以加固焊带与电池片主体连接的强度,降低或消除焊带和电池片主体分离的概率,以确保太阳能切片电池的质量。接着,由于搭接触角2011设置于汇流电极线2010,此时,搭接触角2011也可以用于收集汇流电极线2010上的电流。基于此,当搭接触角2011与焊带连接时,通过搭接触角2011也可以将电流传输至焊带上,进而可以确保电流由汇流电极线2010传输到焊带的流畅性,确保利用太阳能切片电池获得的太阳能电池片的电池效率。此外,上述第二汇流电极201既可以应用于正面电极也可以应用于背面电极。
在一种可选方式中,参见图3,每一搭接触角2011的长度大于相应汇流电极线2010的宽度,搭接触角2011的长度方向与汇流电极线2010的宽度方向均平行于第二方向。
参见图3,此时,不仅可以确保搭接触角2011完全覆盖宽度方向上的相应汇流电极线2010,以确保搭接触角2011与相应汇流电极线2010连接的牢固性,同时还可以降低制作难度。进一步地,由于可以确保搭接触角2011与相应汇流电极线2010连接的牢固性,基于此可以提高通过该搭接触角2011与相应汇流电极线2010焊接的焊带与该汇流电极线2010焊接的牢固性,以提高通过太阳能切片电池获得的太阳能电池片在串联焊接时的焊接质量。此外,更有利于将焊带与搭接触角2011焊接在一起,提高了容错率。
示例性的,上述搭接触角的宽度可以是0.14毫米至0.2毫米。例如,0.14毫米、0.16毫米、0.18毫米、0.195毫米或0.2毫米等。搭接触角的长度可以是1.2毫米至1.5毫米。例如,1.2毫米、1.3毫米、1.35毫米、1.4毫米或1.5毫米等。上述汇流电极线的宽度可以是0.8毫米至1.0毫米。例如,0.8毫米、0.86毫米、0.9毫米、0.95毫米或1.0毫米等。
上述搭接触角的上表面形状多种多样,上述“上表面”指代的是俯视太阳能切片电池时所看到的搭接触角的表面。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。
第一种,上述搭接触角的上表面为矩形。
第二种,参见图3至图5,沿着第二方向,每一搭接触角2011均呈中间宽两端窄的形状。此时,利用搭接触角2011的中间位置可以完全覆盖宽度方向上的相应汇流电极线2010,此时可以确保搭接触角2011与相应汇流电极线2010连接的牢固性。并且,由于每一搭接触角2011的两端相对于中间位置窄,因此可以降低制作搭接触角2011时导电材料的消耗量,进而可以降低太阳能切片电池的制造成本。
关于第二种情况,在一种可选方式中,参见图4和图5,沿第二方向,每一搭接触角2011均包括中间区域2012和两个端部区域2013。中间区域2012设置于汇流电极线2010,两个端部区域2013分别与中间区域2012的两端连接。沿着远离相应汇流电极线2010的方向,端部区域2013的宽度逐渐减小,远离相应汇流电极线2010的方向平行于第二方向。此时,增加了搭接触角2011的端部区域2013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,使第二汇流电极201可以适用于不同的应用场景,扩大了其适用范围。
示例性的,关于第二种存在以下两种可能的情况,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4,上述中间区域2012为矩形,端部区域2013为梯形。上述梯形可以是等腰梯形、直角梯形或其他梯形。
示例二,参见图5,上述中间区域2012为矩形,端部区域2013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触角2011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,上述电极结构应用于正面电极时,搭接触角和汇流电极线一体成型。
此时,不仅可以降低或消除搭接触角和汇流电极线之间错位情况发生的概率,以确保太阳能切片电池的质量。同时,还可以提高制备效率。进一步地,在现有技术中,由于汇流电极线的高度一般大于搭接触角的高度。基于此,在本实用新型实施例中,由于搭接触角和汇流电极线一体成型,此时可以避免搭接触角相对于汇流电极线偏移导致焊带与搭接触角焊接后焊带位于汇流电极线上,进而可以避免后期层压时位于焊带下方的电池片主体出现隐裂或碎片的情况。
在一种可选方式中,参见图3,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集电电极21。每条汇流电极与多条集电电极21相交,第二汇流电极201所在的电池片主体上的集电电极21贯穿搭接触角2011。上述汇流电极可以是现有技术中的主栅,集电电极可以是现有技术中的副栅或细栅。
参见图1至图3,由于电极结构2还包括多条集电电极21,上述每条集电电极21可以对电池片主体1相应区域内产生的载流子进行收集。并且,由于每条汇流电极20与多条集电电极21相交。此时,可以通过每条汇流电极20对所有集电电极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,以减小集电电极21上的载流子传输至汇流电极20的传输电阻。进一步地,由于第二汇流电极201所在的电池片主体1上的集电电极21贯穿搭接触角2011。此时,搭接触角2011也可以用于对第二汇流电极201所在的电池片主体1上的集电电极21收集的载流子进行汇集。基于此,可以进一步缩短电流的汇集路径,以减小传输电阻,提高电池效率。此外,相比于集电电极21和搭接触角2011的两端搭接的方式,由于搭接触角2011的尺寸较小,采用搭接的方式极易使集电电极21与搭接触角2011之间出现错位的情况,进而导致集电电极21汇集的载流子不能传输到搭接触角2011上或者载流子传输的流畅度降低,降低电池效率。但是,在本实用新型实施例中,由于集电电极21贯穿搭接触角2011,此时,可以确保集电电极21与搭接触角2011的准确连接,进而可以确保载流子的传输流畅度。
在一种可选方式中,参见图6和图7,上述第一汇流电极200和第三汇流电极202均可以包括汇流电极连接线203、沿第一方向间隔设置在汇流电极连接线203上的多个焊盘204、在汇流电极连接线203两端的端部焊盘205以及连接于端部焊盘205在第二方向上的两端且沿第一方向延伸的两个相互间隔的端部汇流电极206,端部焊盘205与端部汇流电极206构成鱼叉结构或U型结构。第一汇流电极200包括的两个端部汇流电极206由端部焊盘延伸至第一汇流电极200所在的电池片主体的边缘,第三汇流电极202包括的两个端部汇流电极206由端部焊盘延伸至第三汇流电极202所在的电池片主体的边缘。其中,端部焊盘与端部汇流电极构成鱼叉结构或U型结构中,两个相互间隔的端部汇流电极可以为相互平行的线段;或者两个相互间隔的端部汇流电极从端部焊盘向电池片主体的边缘延伸,形成喇叭状的开口。此外,对于第一汇流电极,连接于靠近电池片主体边缘的端部焊盘上的端部汇流电极延伸至电池片主体边缘,连接于靠近第二汇流电极的端部焊盘上的端部汇流电极延伸至靠近第二汇流电极的第一汇流电极所在的电池片主体的边缘。对于第三汇流电极,连接于靠近电池片主体边缘的端部焊盘上的端部汇流电极延伸至电池片主体边缘,连接于靠近第二汇流电极的端部焊盘上的端部汇流电极延伸至靠近第二汇流电极的第三汇流电极所在的电池片主体的边缘。
参见图6和图7,上述汇流电极连接线203、焊盘204、端部焊盘205和端部汇流电极206均可以用于收集电池片主体在该处所产生的载流子,提高了电流的收集效率。并且,由于太阳能切片电池的边缘部分具有一定的脆性,其受热后容易破碎。而在本实用新型实施例中,上述端部汇流电极206无须与焊带焊接。此时,可以防止太阳能切片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切片电池的安全性和稳定性,同时还可以提高太阳能切片电池的生产良率。
示例性的,当电极结构应用于正面电极或背面电极时,上述汇流电极连接线、焊盘、端部焊盘和端部汇流电极的形状、结构等可以根据实际情况进行设置,在此不做具体限定。接着,上述集电电极21与汇流电极连接线203、焊盘204、端部焊盘205和端部汇流电极206的搭接情况可以根据实际情况进行设置,在此不做具体限定。
在一种可选方式中,上述搭接触角的尺寸小于焊盘和端部焊盘的尺寸。此时,可以避免出现在切割过程中切割设备切割到搭接触角的现象,以避免碎片的情况发生,进而可以提高切割后获得的太阳能电池片的质量。
在一种可选方式中,上述电极结构应用于正面电极时,汇流电极连接线、焊盘、端部焊盘以及端部汇流电极一体成型。
此时,不仅可以降低或消除汇流电极连接线、焊盘、端部焊盘以及端部汇流电极之间错位情况发生的概率,以确保太阳能切片电池的质量。同时,还可以提高制备效率。进一步地,在现有技术中,由于端部汇流电极的高度一般大于端部焊盘的高度。基于此,在本实用新型中,由于端部焊盘和端部汇流电极一体成型,此时可以避免端部焊盘相对于端部汇流电极偏移导致焊带与端部焊盘焊接后焊带位于端部汇流电极上,进而可以避免后期层压时位于焊带下方的电池片主体出现隐裂或碎片的情况。
在一种可选方式中,上述汇流电极线的宽度分别大于汇流电极连接线和端部汇流电极的宽度,汇流电极线的宽度方向、汇流电极连接线的宽度方向和端部汇流电极的宽度方向均平行于第二方向。此时,不仅便于汇流电极线与焊带连接,提高了容错率。同时,还提高了汇流电极线对其所在区域内产生的载流子的汇集能力,进而提高了电池效率。
在一种可选方式中,上述电极结构应用于正面电极时,同一第一汇流电极中位于相邻两条端部汇流电极之间的集电电极的宽度大于位于相邻两个第一汇流电极之间相互临近的两个端部汇流电极之间的集电电极的宽度。同一第三汇流电极中位于相邻两条端部汇流电极之间的集电电极的宽度大于位于相邻两个第三汇流电极之间相互临近的两个端部汇流电极之间的集电电极的宽度,集电电极的宽度方向平行于第一方向。
由于相邻两条端部汇流电极之间也具有集电电极,此时,每一端部汇流电极两侧的电池片主体相应区域内产生的载流子均被集电电极收集,并均传输给端部汇流电极。基于此,提高了端部汇流电极的电流收集能力,进而提高了太阳能切片电池的电池效率。同时,由于相邻两条端部汇流电极之间具有集电电极,此时,在EL测试(electroluminescence)中可以减少或避免相邻两条端部汇流电极之间的区域发黑的情况产生,进而可以降低或消除太阳能切片电池的外观受影响的概率。
进一步地,在实际使用过程中,由于先形成端部汇流电极,后形成集电电极。又由于端部汇流电极的高度一般大于集电电极,因此在后期形成集电电极时集电电极极易在端部汇流电极处出现断栅的情况。基于此,在本实用新型中使得同一第一汇流电极(或第三汇流电极)中位于相邻两条端部汇流电极之间的集电电极的宽度大于位于相邻两个第一汇流电极(或第三汇流电极)之间相互临近的两个端部汇流电极之间的集电电极的宽度,通过增加同一第一汇流电极(或第三汇流电极)中位于相邻两条端部汇流电极之间的集电电极的宽度,可以提高形成的集电电极的质量,避免集电电极断开的情况发生。
再进一步地,由于端部汇流电极连接于端部焊盘的两端,且相邻两条端部汇流电极之间具有集电电极。基于此,在焊带与端部焊盘焊接的过程,可以将焊带与位于相邻两条端部汇流电极之间的集电电极也焊接在一起。此时,可以防止后期层压时因胶膜的流动性导致焊带与端部焊盘脱焊,以确保焊带与位于电池片主体上的结构焊接的更加牢固,进而进一步提高后期获得的太阳能电池片在串联焊接时的焊接质量,进一步确保太阳能电池片的稳定性和安全性。
在一种可选方式中,参见图6至图9,上述端部焊盘205的上表面的面积大于位于端部焊盘205之间的焊盘204的上表面的面积。
参见图6至图9,在实际焊接过程中,由于光伏串焊机的焊接灯箱四周温度相对于中间温度低,因此,位于电池片边缘位置的焊盘熔化需要的时间较长。但是,由于在本实用新型实施例中,端部焊盘205的上表面的面积大于位于端部焊盘205之间的焊盘204的上表面的面积。即当太阳能切片电池被切割形成两片太阳能电池片时,位于太阳能电池片外围的端部焊盘205的上表面的面积大于中间区域2012的焊盘204的上表面的面积。此时,在实际焊接焊带的过程中,上述位于外围的端部焊盘205受热面积相比于现有技术中边缘位置的焊盘的受热面积增大。基于此,可以加快端部焊盘205的熔化速度,以提高端部焊盘205与焊带之间焊接速度。
在一种可选方式中,参见图8和图9,多条集电电极21包括多条连续的第一集电电极210以及多条非连续的第二集电电极211。每条第二集电电极211包括沿第二方向延伸且依次排布的多个集电电极段2110,相邻两条集电电极段2110之间具有间隙部。上述电极结构应用于背面电极时,沿第一方向,焊盘和端部焊盘205的两侧均为间隙部。
参见图8和图9,相比于现有技术中第一集电电极的高度大于或等于焊盘和端部焊盘,且第一集电电极距离焊盘和端部焊盘过近的情况,由于当电极结构应用于背面电极时,沿第一方向,焊盘204和端部焊盘205的两侧均为间隙部。此时,可以减少或避免焊带被第一集电电极210架高无法与焊盘204和端部焊盘205准确连接的情况发生,进而确保后期获得的太阳能电池片正常工作。
在一种可选方式中,参见图6至图9,电极结构应用于正面电极,第二集电电极211靠近电池片主体1边缘位置,间隙部位于同一第一汇流电极200所包括的两个端部汇流电极206之间,每一集电电极段2110的两个端部分别与相邻两个第一汇流电极200之间相互临近的两个端部汇流电极206搭接。以及,第二集电电极211靠近电池片主体1边缘位置,间隙部位于同一第三汇流电极202所包括的两个端部汇流电极206之间,每一集电电极段2110的两个端部分别与相邻两个第三汇流电极202之间相互临近的两个端部汇流电极206搭接。
参见图6至图12,由于太阳能组件由多串太阳能电池串组成,每串太阳能电池串由多个太阳能电池片4构成。在制备太阳能电池串的过程中,通常采用焊带3将多个太阳能电池片4进行串焊。具体的,在串焊过程中,焊带3的第一部分与前一个太阳能电池片4的正面焊接,焊带3的第二部分与后一个太阳能电池片4的背面焊接,焊带3从前一个太阳能电池片4过渡到后一个太阳能电池片4的过程中被折弯。又由于现有技术中焊带3弯折区域的电池片主体上形成有集电电极,此时,集电电极垫高位于该区域的焊带。基于此,导致后期层压时,被垫高的焊带在外力的作用下极易压坏电池片主体,造成太阳能切片电池的隐裂或碎片。但是,由于在本实用新型实施例中,第二集电电极211靠近电池片主体边缘位置处,间隙部位于端部汇流电极206之间。此时,焊带中被弯折部分可以利用该间隙部与下一个太阳能电池片连接,以减少或避免由于集电电极的高度导致太阳能切片电池出现的隐裂或碎片的情况。
示例性的,参见图6至图9,靠近电池片主体1边缘位置,有两个第二集电电极211的间隙部位于两个端部汇流电极206之间。此外,上述电极结构可以仅应用于正面电极,也可以仅应用于背面电极,当然,还可以同时应用于正面电极和背面电极。
在一种可选方式中,参见图8和图9,上述电极结构应用于背面电极时,第二集电电极211靠近第二汇流电极201的位置,间隙部位于同一第一汇流电极200所包括的两个端部汇流电极206之间,每一集电电极段的两个端部分别与相邻两个第一汇流电极之间相互临近的两个端部汇流电极搭接。以及,第二集电电极211靠近第二汇流电极201的位置,间隙部位于同一第三汇流电极202所包括的两个端部汇流电极206之间,每一集电电极段的两个端部分别与相邻两个第三汇流电极之间相互临近的两个端部汇流电极搭接。
参见图8和图9,由于现有技术中焊带弯折区域的电池片主体上形成有集电电极,此时,集电电极垫高位于该区域的焊带。基于此,导致后期层压时,被垫高的焊带在外力的作用下极易压坏电池片主体,造成太阳能切片电池的隐裂或碎片。基于此,由于在本实用新型实施例中,第二集电电极211靠近第二汇流电极201的位置处,间隙部位于端部汇流电极206之间。此时,焊带中被弯折部分可以利用该间隙部与其他太阳能电池片连接,以减少或避免由于集电电极的高度导致太阳能切片电池出现的隐裂或碎片的情况。
在一种可选方式中,参见图6和图7,上述电极结构应用于正面电极时,朝向电池片主体边缘延伸的两个端部汇流电极206的长度小于朝向电池片主体1内部延伸的两个端部汇流电极206的长度,端部汇流电极206的长度方向平行于第一方向。
参见图10,在现有技术中通常情况下是前一串电池串中最后一片太阳能电池片4上的焊带3(为了便于后面描述将其简称为第一焊带30)中的一部分会被剩余,后一串电池串中第一片太阳能电池片4上的焊带3(为了便于后面描述将其简称为第二焊带31)中的一部分会被剩余,上述两个焊带3中被剩余的部分均会被裁切扔掉,造成焊带的浪费。现有技术中为了节省被裁切扔掉的第一焊带30,通常采用将第一焊带30进行拉伸,即将与太阳能电池片的正面焊接的焊带拉伸,以使其代替原来的第二焊带31与太阳能电池片连接。但是,由于第一焊带的宽度较小,拉伸之后的第一焊带30的宽度会进一步减小,此时不利于第一焊带30与太阳能电池片的焊接,极易出现虚焊的情况。
参见图6、图7、图11和图12,基于此,由于在本实用新型实施例中,电极结构应用于正面电极,朝向电池片主体边缘延伸的两个端部汇流电极206的长度小于朝向电池片主体内部延伸的两个端部汇流电极206的长度。当太阳能切片电池被分割获得太阳能电池片后,将上述朝向电池片主体内部延伸的两个端部汇流电极206所在的区域定义为太阳能电池片的分割边缘区域24,将朝向电池片主体1边缘延伸的两个端部汇流电极206所在的区域定义为太阳能电池片的原始边缘区域25(图7中有倒角的位置)。根据前文描述可知,位于分割边缘区域24的端部焊盘205与分割边缘之间的距离大于位于原始边缘区域25的端部焊盘205与原始边缘之间的距离。基于此,当焊带从位于分割边缘区域24的端部焊盘205起焊时,从分割边缘区域24到原始边缘区域25,焊带3的使用长度相比于现有技术减少,即焊带3剩余的增多。此时,该焊带拉伸的长度相比于现有技术可以减少或者无需拉伸便可与下一太阳能电池片直接连接。基于此,不仅可以确保焊带的质量,减少或避免损坏焊带,同时还可以减少或避免出现虚焊的情况,确保串焊后电池串的质量,进而确保太阳能组件的良率。此外,在相同的时间内,利用焊带将电池串与电池串之间连接在一起,还可以提高焊接产能。
在一种可选方式中,参见图8和图9,上述电极结构应用于背面电极时,朝向电池片主体边缘延伸的两个端部汇流电极206的长度大于朝向电池片主体内部延伸的两个端部汇流电极206的长度,端部汇流电极206的长度方向平行于第一方向。
参见图8和图9,结合前文描述,在实际焊接过程中,焊带3与正面电极中位于分割边缘区域24的端部焊盘起焊,从原始边缘区域25弯折到背面电极中的分割边缘区域24。接着,焊带3依次与背面电极中的两个端部焊盘连接,并且背面电极中位于原始边缘区域25的端部焊盘为焊带的终止焊接位置。由于在背面电极位于分割边缘区域24的端部焊盘与分割边缘之间的距离小于位于原始边缘区域25的端部焊盘与原始边缘之间的距离。此时,焊带从分割边缘区域24到原始边缘区域,焊带的使用长度相比于现有技术减少。因此,与上一太阳能电池片焊接后剩余的焊带需要拉伸的长度相比于现有技术可以减少或者无需拉伸。基于此,不仅可以确保焊带的质量,减少或避免损坏焊带,同时还可以减少或避免出现虚焊的情况,确保串焊后电池串的质量,进而确保太阳能组件的良率。
在一种可选方式中,参见图13,上述电极结构应用于背面电极时,汇流电极连接线203包括沿第一方向对称设置的两条汇流电极线段2030,电极结构还可以包括多个焊接触角26。焊接触角沿长度方向的两端分别与端部焊盘和端部汇流电极搭接,以及,焊接触角26沿长度方向的两端分别与焊盘204和汇流电极线段2030搭接,焊接触角26的长度方向平行于第二方向。沿第一方向,焊接触角26位于相邻两个集电电极21之间。
参见图13,由于焊接触角26沿长度方向的两端分别与端部焊盘和端部汇流电极搭接以及与焊盘204和汇流电极线段2030搭接,此时,不仅可以增加端部焊盘和端部汇流电极的搭接强度以及焊盘204和汇流电极线段2030搭接强度,降低或消除端部焊盘和端部汇流电极以及焊盘204和汇流电极线段2030分离的概率,以确保太阳能切片电池的质量。同时,还可以确保电流由端部汇流电极传输到端部焊盘的流畅性以及电流由汇流电极线段2030传输到焊盘204的流畅性,进而确保利用太阳能切片电池获得的太阳能电池片的电池效率。
参见图13,在实际使用过程中,一般会在电池片主体的背面沉积AlO薄膜,上述AlO薄膜具有很好的钝化作用。但是,AlO薄膜会影响电流的收集和传输,因此,需要在集电电极21的位置进行激光开膜处理。在本实用新型实施例中,由于焊接触角26位于相邻两个集电电极21之间,此时,可以减小或避免在集电电极21位置处进行激光开膜时激光作用在焊接触角26上,以确保焊接触角26的安全性,避免焊接触角26在激光的作用下熔化并在后期形成应力点,进而降低或消除太阳能切片电池切片后在层压时发生碎片、隐裂或机载失效的概率。此外,上述焊接触角26的形状、结构可以参见前文关于搭接触角2011的描述,在此不再赘述。
第二方面,本实用新型实施例还提供了一种太阳能电池片,包括第一方面所述的第二汇流电极所在的电池片主体和第二汇流电极。
本实用新型实施例提供的太阳能电池片的有益效果与上述技术方案所述太阳能切片电池的有益效果相同,此处不做赘述。
第三方面,本实用新型实施例还提供了一种太阳能组件,包括第二方面所述的太阳能电池片。
本实用新型实施例提供的太阳能组件的有益效果与上述技术方案所述太阳能电池片的有益效果相同,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 (19)
1.一种太阳能切片电池,所述太阳能切片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,
所述电极结构包括多条沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布的汇流电极,所述第一方向不同于所述第二方向;
每条所述汇流电极均依次包括沿第一方向延伸且间隔分布的第一汇流电极、第二汇流电极和第三汇流电极;
所述第一汇流电极所在的电池片主体的长度等于所述第二汇流电极所在的电池片主体和所述第三汇流电极所在的电池片主体的长度之和,所述第二汇流电极所在的电池片主体的长度与所述电池片主体的长度之比为(0.006-0.066):1,所述第一汇流电极所在的电池片主体的长度方向、所述第二汇流电极所在的电池片主体的长度方向、所述第三汇流电极所在的电池片主体的长度方向和所述电池片主体的长度方向均平行于所述第一方向;
所述第二汇流电极包括沿第一方向延伸的汇流电极线以及至少一个沿第二方向延伸的搭接触角,所述搭接触角设置于所述汇流电极线。
2.根据权利要求1所述的太阳能切片电池,其特征在于,将所述第一汇流电极所在的区域定义为第一区域,将所述第二汇流电极所在的区域定义为第二区域,将所述第三汇流电极所在的区域定义为第三区域;
所述第一区域和所述第二区域之间具有沿第二方向延伸的第一切片间隙,所述第一切片间隙大于或等于0.2毫米;
所述第二区域和所述第三区域之间具有沿第二方向延伸的第二切片间隙,所述第二切片间隙大于或等于0.2毫米。
3.根据权利要求1所述的太阳能切片电池,其特征在于,每一所述搭接触角的长度大于相应所述汇流电极线的宽度;所述搭接触角的长度方向与所述汇流电极线的宽度方向均平行于所述第二方向。
4.根据权利要求3所述的太阳能切片电池,其特征在于,沿着第二方向,每一所述搭接触角均呈中间宽两端窄的形状。
5.根据权利要求4所述的太阳能切片电池,其特征在于,沿第二方向,每一所述搭接触角均包括中间区域和两个端部区域;所述中间区域设置于所述汇流电极线,两个所述端部区域分别与所述中间区域的两端连接;沿着远离相应汇流电极线的方向,所述端部区域的宽度逐渐减小;所述远离相应汇流电极线的方向平行于所述第二方向。
6.根据权利要求1所述的太阳能切片电池,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集电电极;每条所述汇流电极与多条所述集电电极相交,所述第二汇流电极所在的电池片主体上的集电电极贯穿所述搭接触角。
7.根据权利要求6所述的太阳能切片电池,其特征在于,所述第一汇流电极和第三汇流电极均包括汇流电极连接线、沿所述第一方向间隔设置在所述汇流电极连接线上的多个焊盘、在所述汇流电极连接线两端的端部焊盘以及连接于所述端部焊盘在第二方向上的两端且沿第一方向延伸的两个相互间隔的端部汇流电极,所述端部焊盘与所述端部汇流电极构成鱼叉结构或U型结构;
所述第一汇流电极包括的两个端部汇流电极由所述端部焊盘延伸至所述第一汇流电极所在的电池片主体的边缘;所述第三汇流电极包括的两个端部汇流电极由所述端部焊盘延伸至所述第三汇流电极所在的电池片主体的边缘。
8.根据权利要求7所述的太阳能切片电池,其特征在于,所述汇流电极线的宽度分别大于所述汇流电极连接线和所述端部汇流电极的宽度,所述汇流电极线的宽度方向、所述汇流电极连接线的宽度方向和所述端部汇流电极的宽度方向均平行于所述第二方向。
9.根据权利要求7所述的太阳能切片电池,其特征在于,所述电极结构应用于正面电极,
同一所述第一汇流电极中位于相邻两条所述端部汇流电极之间的所述集电电极的宽度大于位于相邻两个所述第一汇流电极之间相互临近的两个端部汇流电极之间的集电电极的宽度;
同一所述第三汇流电极中位于相邻两条所述端部汇流电极之间的所述集电电极的宽度大于位于相邻两个所述第三汇流电极之间相互临近的两个端部汇流电极之间的集电电极的宽度;
所述集电电极的宽度方向平行于所述第一方向。
10.根据权利要求7所述的太阳能切片电池,其特征在于,所述端部焊盘的上表面的面积大于位于所述端部焊盘之间的所述焊盘的上表面的面积。
11.根据权利要求7所述的太阳能切片电池,其特征在于,多条所述集电电极包括多条连续的第一集电电极以及多条非连续的第二集电电极;
每条所述第二集电电极包括沿所述第二方向延伸且依次排布的多个集电电极段,相邻两条所述集电电极段之间具有间隙部;
所述电极结构应用于背面电极,沿所述第一方向,所述焊盘和所述端部焊盘的两侧均为所述间隙部。
12.根据权利要求11所述的太阳能切片电池,其特征在于,所述电极结构应用于正面电极,所述第二集电电极靠近所述电池片主体边缘位置,所述间隙部位于同一所述第一汇流电极所包括的两个所述端部汇流电极之间,每一所述集电电极段的两个端部分别与相邻两个第一汇流电极之间相互临近的两个端部汇流电极搭接;以及,所述第二集电电极靠近所述电池片主体边缘位置,所述间隙部位于同一所述第三汇流电极所包括的两个所述端部汇流电极之间,每一所述集电电极段的两个端部分别与相邻两个第三汇流电极之间相互临近的两个端部汇流电极搭接。
13.根据权利要求12所述的太阳能切片电池,其特征在于,所述电极结构应用于背面电极,所述第二集电电极靠近所述第二汇流电极的位置,所述间隙部位于同一所述第一汇流电极所包括的至少两个所述端部汇流电极之间,每一所述集电电极段的两个端部分别与相邻两个第一汇流电极之间相互临近的两个端部汇流电极搭接;以及,所述第二集电电极靠近所述第二汇流电极的位置,所述间隙部位于同一所述第三汇流电极所包括的至少两个所述端部汇流电极之间,每一所述集电电极段的两个端部分别与相邻两个第三汇流电极之间相互临近的两个端部汇流电极搭接。
14.根据权利要求7所述的太阳能切片电池,其特征在于,所述电极结构应用于正面电极,朝向所述电池片主体边缘延伸的两个所述端部汇流电极的长度小于朝向所述电池片主体内部延伸的两个所述端部汇流电极的长度,所述端部汇流电极的长度方向平行于所述第一方向。
15.根据权利要求7所述的太阳能切片电池,其特征在于,所述电极结构应用于背面电极,朝向所述电池片主体边缘延伸的两个所述端部汇流电极的长度大于朝向所述电池片主体内部延伸的两个所述端部汇流电极的长度,所述端部汇流电极的长度方向平行于所述第一方向。
16.根据权利要求7所述的太阳能切片电池,其特征在于,所述电极结构应用于背面电极,所述汇流电极连接线包括沿第一方向对称设置的两条汇流电极线段,所述电极结构还包括多个焊接触角;
所述焊接触角沿长度方向的两端分别与所述端部焊盘和所述端部汇流电极搭接;以及,所述焊接触角沿长度方向的两端分别与所述焊盘和所述汇流电极线段搭接;
所述焊接触角的长度方向平行于所述第二方向;沿第一方向,所述焊接触角位于相邻两个所述集电电极之间。
17.根据权利要求7所述的太阳能切片电池,其特征在于,所述电极结构应用于正面电极,
所述汇流电极连接线、所述焊盘、所述端部焊盘以及所述端部汇流电极一体成型;
所述搭接触角和所述汇流电极线一体成型。
18.一种太阳能电池片,其特征在于,由权利要求1至17任一项所述的太阳能切片电池切割得到。
19.一种太阳能组件,其特征在于,包括如权利要求18所述的太阳能电池片。
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