DE202022106063U1

DE202022106063U1 - Elektrodenstruktur, Solarzelle und Photovoltaikmodul

Info

Publication number: DE202022106063U1
Application number: DE202022106063.0U
Authority: DE
Original assignee: Zhejiang Jinko Solar Co Ltd; Jinko Solar Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Jinko Solar Co Ltd; Jinko Solar Co Ltd
Priority date: 2021-10-29
Filing date: 2022-10-27
Publication date: 2022-12-19
Anticipated expiration: 2032-10-28
Also published as: JP7349545B2; GB2622146A; CN216015381U; GB2612449A; JP2023067779A; FR3128824B3; GB202216013D0; EP4174959B1; AT17955U1; NL2033414B1; AU2024200079A1; AU2022252710A1; FR3128824A3; GB202314053D0; US20230139905A1; NL2033414A; JP2023158216A; EP4174959C0; EP4300594A2; AU2022252710B2

Abstract

Elektrodenstruktur, umfassend:
Busbars, die sich entlang einer ersten Richtung erstrecken und jeweils zwei Sub-Busbars umfassen, die einander gegenüberliegend entlang einer zweiten Richtung angeordnet sind, die sich mit der ersten Richtung schneidet, wobei jede der Sub-Busbars erste Unterabschnitte und zweite Unterabschnitte umfasst, die in Intervallen beabstandet sind,
Finger, die sich entlang der zweiten Richtung erstrecken und an zwei Seiten der Busbars angeordnet sind, wobei die Finger mit den Sub-Busbars verbunden sind, und
Elektroden-Pads, die sandwichartig zwischen den ersten Unterabschnitten der zwei Sub-Busbars angeordnet und mit den ersten Unterabschnitten verbunden sind, wobei der erste Unterabschnitt von mindestens einer der Sub-Busbars zu einer Seite von den Elektroden-Pads weg vorsteht.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf den Bereich der Photovoltaik-Technologien und insbesondere auf eine Elektrodenstruktur, eine Solarzelle und ein Photovoltaikmodul.
HINTERGRUND
Eine Solarzelle ist eine photoelektrische Halbleiterplatte [semiconductor sheet], die Sonnenlicht nutzt, um Elektrizität zu erzeugen, auch bekannt als „Solarchip“ oder „Photozelle“. Der Aufbau der Solarzelle kann mittels einer Vielzahl von Busbars Pfade für die Übertragung von photogenerierten elektrischen Strömen zu den Busbars reduzieren, um so den Verbrauch, der von der Bewegung der elektrischen Ströme auf den Fingern verursacht wird, zu verringern, und kann auch einen durch die Finger abgeschirmten Bereich reduzieren und den Verbrauch von Silberpaste verringern. Wenn die mit den Busbars ausgebildete Solarzelle einen Solarzellen-String durch einen ultradünnen Lotstreifen bildet, können die Elektroden-Pads in schlechtem Kontakt mit dem Lotstreifen stehen, so dass es zu Kaltlötung kommt, welche leicht zu einer Verringerung der Leistung des Solarzellen-Strings führt, was einen Gesamtleistungsverlust eines Solarmoduls zur Folge hat.
Daher ist es dringend notwendig, eine Elektrodenstruktur, eine Solarzelle und ein Photovoltaikmodul bereitzustellen, um die obenstehenden Probleme zu lösen.
ZUSAMMENFASSUNG
In Anbetracht von dem Obenstehenden stellt die vorliegende Offenlegung eine Elektrodenstruktur, eine Solarzelle und ein Photovoltaikmodul bereit.
In einem Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung eine Elektrodenstruktur bereit, umfassend: Busbars, die sich entlang einer ersten Richtung erstrecken und jeweils zwei Sub-Busbars umfassen, die einander gegenüberliegend entlang einer zweiten Richtung angeordnet sind, die sich mit der ersten Richtung schneidet, jede der Sub-Busbars umfasst erste Unterabschnitte und zweite Unterabschnitte, die in Intervallen beabstandet sind; Finger, die sich entlang der zweiten Richtung erstrecken und an zwei Seiten der Busbars angeordnet sind, die Finger sind mit den Sub-Busbars verbunden; und Elektroden-Pads, die sandwichartig zwischen den ersten Unterabschnitten der zwei Sub-Busbars angeordnet und mit den ersten Unterabschnitten verbunden sind, der erste Unterabschnitt von mindestens einer der Sub-Busbars steht zu einer Seite von den Elektroden-Pads weg vor.
In einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung ferner eine Solarzelle bereit, umfassend: einen Siliziumwafer, der eine Emitter-Schicht auf einer Seite des Siliziumwafers umfasst; eine erste Passivierungs-Schicht, die auf einer vom Siliziumwafer abgewandten Seite der Emitter-Schicht angeordnet ist; eine zweite Passivierungs-Schicht, die auf einer von der Emitter-Schicht abgewandten Seite des Siliziumwafers angeordnet ist; und eine Elektrodenstruktur, wie im obenstehenden Aspekt beschrieben, die auf einer vom Siliziumwafer abgewandten Seite der ersten Passivierungs-Schicht angeordnet ist, und/oder, die auf einer vom Siliziumwafer abgewandten Seite der zweiten Passivierungs-Schicht angeordnet ist.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung ferner ein Photovoltaikmodul bereit, das eine transparente Deckplatte, eine obere Packaging-Schicht, eine untere Packaging-Schicht und eine Rückplatte, und mindestens eine Solarzelle, wie im obenstehenden Aspekt beschrieben, umfasst.
Weitere Merkmale der vorliegenden Offenbarung und deren Vorteile werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich.
Figurenliste
Die beigefügten Zeichnungen, die in der Gebrauchsmusterschrift enthalten sind und einen Teil davon bilden, stellen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Prinzipien der vorliegenden Offenbarung.

1 ist ein schematisches Diagramm einer ebenen Struktur einer Solarzelle gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
2 ist ein schematisches Diagramm einer ebenen Struktur einer anderen Solarzelle gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
3 ist eine vergrößerte Ansicht von Abschnitt A in 1;
4 ist eine Schnittansicht entlang einer Richtung A-A' in 3; und
5 ist ein schematisches Strukturdiagramm eines Photovoltaikmoduls gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass, sofern nicht anders angegeben, die relative Anordnung der Komponenten und die Reihenfolge der Schritte, die numerischen Ausdrücke und die Werte, die in den Ausführungsformen dargelegt sind, nicht dazu gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken.
Die folgende Beschreibung von mindestens einer beispielhaften Ausführungsform ist lediglich veranschaulichend und ist nicht als Einschränkung der vorliegenden Offenbarung und ihrer Anwendung oder Verwendung zu verstehen.
Technologien, Verfahren und Vorrichtungen, die dem Fachmann bekannt sind, müssen nicht im Detail erörtert werden, aber wo es angebracht ist, sollten solche Technologien, Verfahren, und Vorrichtungen als Teil der Gebrauchsmusterschrift betrachtet werden.
In allen hier gezeigten und erörterten Beispielen ist jeder spezifische Wert lediglich als veranschaulichend und nicht als irgendeine Einschränkung zu verstehen. Daher können andere Beispiele für beispielhafte Ausführungsformen andere Werte aufweisen.
Es sollte beachtet werden, dass gleiche Bezugszeichen gleiche Begriffe in den beigefügten Zeichnungen bezeichnen, so dass, sobald ein Gegenstand in einer Zeichnung definiert ist, keine weiteren Erörterungen in den beigefügten Zeichnungen erforderlich sind.
Unter Bezugnahme auf 1, wobei 1 ein schematisches Diagramm einer ebenen Struktur einer Solarzelle 200 gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist.
Eine Elektrodenstruktur 100 gemäß einigen Ausführungsformen umfasst Busbars 1, Finger 2 und Elektroden-Pads 3.
Die Busbars 1 erstrecken sich entlang einer ersten Richtung X, jede der Busbars 1 umfasst zwei Sub-Busbars 4, die einander gegenüberliegend entlang einer zweiten Richtung Y angeordnet sind, jede der Sub-Busbars 4 umfasst erste Unterabschnitte 5 und zweite Unterabschnitte 6, die voneinander beabstandet sind, die Elektroden-Pads 3 sind sandwichartig zwischen den ersten Unterabschnitten 5 der zwei Sub-Busbars 4 angeordnet und mit den ersten Unterabschnitten 5 verbunden, die ersten Unterabschnitte 5 von mindestens einer der Sub-Busbars 4 stehen zur Seite von den Elektroden-Pads 3 weg vor und die zweite Richtung Y schneidet sich mit der ersten Richtung X. Entlang der zweiten Richtung beträgt ein maximaler Abstand zwischen benachbarten ersten Unterabschnitten 5 in einer der Busbars 1 l₁, ein Abstand zwischen benachbarten zweiten Unterabschnitten 6 beträgt in einer der Busbars 1 l₂, wobei 1,2 ≤ l₁ /l₂ ≤ 2.
Die Finger 2 erstrecken sich entlang der zweiten Richtung Y und sind an zwei Seiten der Busbar 1 angeordnet und mit den Sub-Busbars 4 verbunden.
Es ist zu beachten, dass in 1 lediglich gezeigt ist, dass jeder erste Unterabschnitt 5 zur Seite von dem Elektroden-Pad 3 weg vorsteht. Alternativ stehen in einer Busbar 1 die ersten Unterabschnitte 5 von nur einer Sub-Busbar 4 zur Seite von dem Elektroden-Pad 3 weg vor. Alternativ sind in einer Busbar 1 die ersten Unterabschnitte 5 von zwei Sub-Busbars 4, die zur Seite von den Elektroden-Pads 3 weg vorstehen, abwechselnd angeordnet. Einzelheiten werden hier nicht beschrieben. 1 zeigt, dass Längen der zweiten Unterabschnitte 6 alle gleich sind entlang der ersten Richtung X. In praktischen Anwendungen kann ein Abstand zwischen zwei benachbarten ersten Unterabschnitten 5 einer Sub-Busbar 4 mittels der Längen der zweiten Unterabschnitte 6 angepasst werden entlang der ersten Richtung X. Außerdem ist die Anzahl der Busbars 1, der Finger 2 und der Elektroden-Pads 3 in 1 nur illustrativ, welche je nach Anforderung angepasst werden kann.
Es versteht sich, dass die Finger 2 die Funktion Ladungsträgern zu sammeln und Ladungsträger auf die Busbars 1 zu übertragen aufweisen, die Busbars 1 die gesammelten elektrischen Ströme zu den Elektroden-Pads 3 leiten, und die Elektroden-Pads 3 mit dem Lotstreifen verbunden sind, um den elektrischen Strom aus zu leiten. Die Busbars 1 und die Finger 2 werden integral mittels Siebdruck hergestellt, oder die Busbars 1 und die Finger 2 werden separat gedruckt, was hierin nicht beschränkt ist. Die Busbars 1 und die Finger 2 bestehen üblicherweise aus Silber, sind aber nicht darauf beschränkt, diese können je nach Anforderung auch aus Aluminium oder anderen Materialien bestehen. Die Busbars 1 umfassen jeweils zwei Sub-Busbars 4, so dass der Lotstreifen zwischen den zwei Sub-Busbars 4 der Busbar 1 begrenzt sein kann und der Lotstreifen direkt die Elektroden-Pads 3 kontaktieren kann, was Mikrorisse während des Verlötens des Lotstreifens mit den Elektroden-Pads 3 reduziert und die Reparaturrate, die durch die Mikrorisse während des Verlötens verursacht werden, verringern kann. Bei Tests ist die Reparaturrate um 39% reduziert, und die Schichtreparaturrate ist von 16,93% auf 10,31% reduziert.
Verglichen mit dem Stand der Technik weist die Elektrodenstruktur 100 gemäß dieser Ausführungsform zumindest die folgenden vorteilhaften Effekte auf.
Die Busbars 1 erstrecken sich entlang einer ersten Richtung X, jede der Busbars 1 umfasst zwei Sub-Busbars 4, die einander gegenüberliegend entlang einer zweiten Richtung Y angeordnet sind, und jede der Sub-Busbars 4 umfasst erste Unterabschnitte 5 und zweite Unterabschnitte 6, die voneinander beabstandet sind. Wenn ein Lotstreifen aufgebaut ist, ist der Lotstreifen zwischen den zwei Sub-Busbars 4 einer der Busbars 1 begrenzt und kann die Elektroden-Pads 3 direkt kontaktieren, das hilft die Lötspannung zwischen dem Lotstreifen und den Elektroden-Pads 3 zu verbessern und kann auch die Wahrscheinlichkeit von Mikrorissen während des Aufbauens verringern. Die Elektroden-Pads 3 sind sandwichartig zwischen den ersten Unterabschnitten 5 der zwei Sub-Busbars 4 angeordnet und mit den ersten Unterabschnitten 5 verbunden, die ersten Unterabschnitte 5 von mindestens einer der Sub-Busbars 4 stehen zur Seite von den Elektroden-Pads 3 weg vor, und die zweite Richtung Y schneidet sich mit der ersten Richtung X. Da die Elektroden-Pads 3 mit den ersten Unterabschnitten 5 verbunden sind und die ersten Unterabschnitte 5 erweitert sind, ist ein Lötfenster aufgeweitet. Entlang einer Richtung senkrecht zu einer Ebene, in der die Elektrodenstruktur 100 angeordnet ist, bestehen Unterschiede zwischen den Höhen der Sub-Busbars 4 und den Höhen der Elektroden-Pads 3, die die Verbindung zwischen dem Lotstreifen und den Elektroden-Pads 3 nicht beeinträchtigen sollten. Selbst wenn der Lotstreifen geringfügig abweicht, kann der Lotstreifen zumindest teilweise mit den Elektroden-Pads 3 verbunden werden, das eine Kaltlötung beim Verlöten der Elektroden-Pads 3 mit dem Lotstreifen wirksam vermeidet. Außerdem ist der Bereich zweckmäßigerweise als 1,2≤l₁/l₂≤2 definiert. Wenn l₁/l₂ kleiner als 1,2 ist, in einer der Busbars 1, ist ein Unterschied zwischen dem maximalen Abstand zwischen den benachbarten ersten Unterabschnitten 5 und dem Abstand zwischen den benachbarten zweiten Unterabschnitten 6 klein, was die Herstellung nicht fördert und die Kaltlötung nicht erwiesen verhindert. Wenn l₁/l₂ größer als 2 ist, kann Silberpaste verschwendet werden, und die doppelseitige Leistung [double-side performance] einer Solarzelle mit der Elektrodenstruktur 100 wird beeinträchtigt.
In einigen Ausführungsformen, die sich auf 1 und 2 beziehen, ist 2 eine schematische Darstellung einer ebenen Struktur einer anderen Solarzelle 200 gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Verbindungsendabschnitte 7 sind an zwei Enden der Sub-Busbars 4 angeordnet, die Verbindungsendabschnitte 7 sind mit den ersten Unterabschnitten 5 verbunden. In den Verbindungsendabschnitten 7 und den ersten Unterabschnitten 5, die verbunden sind, nehmen Breiten der Verbindungsendabschnitte 7 in der zweiten Richtung Y entlang einer Richtung von den ersten Unterabschnitten 5, die zu den Verbindungsendabschnitten 7 zeigt, allmählich ab.
Zusätzlich oder alternativ sind die Verbindungsendabschnitte 7 mit den zweiten Unterabschnitten 6 verbunden, und in den Verbindungsendabschnitten 7 und den zweiten Unterabschnitten 6, die verbunden sind, nehmen Breiten der Verbindungsendabschnitte 7 in der zweiten Richtung Y entlang einer Richtung von den zweiten Unterabschnitten 6, die zu den Verbindungsendabschnitten 7 zeigt, allmählich ab.
Es ist zu beachten, dass 1 zeigt, dass zwei Enden der Verbindungsendabschnitte 7 mit den ersten Unterabschnitten 5 verbunden sind, und 2 zeigt, dass die zwei Enden der Verbindungsendabschnitte 7 mit den zweiten Unterabschnitten 6 verbunden sind. Alternativ weisen die Verbindungsendabschnitte 7 ein Ende auf, das mit den ersten Unterabschnitten 5 verbunden ist und das andere Ende mit den zweiten Unterabschnitten 6 verbunden ist. Einzelheiten werden hier nicht beschrieben. Orthogonalprojektionen der Verbindungsendabschnitte 7 in Richtung der Ebene, in der sich die Elektrodenstruktur 100 angeordnet ist, können trapezförmig oder dreieckig sein. 1 und 2 zeigen nur, dass alle Elektroden-Pads 3 Rechtecke gleicher Größe sind. Bei der praktischen Anordnung einer Vielzahl von Elektroden-Pads 3, die nacheinander entlang der ersten Richtung X angeordnet sind, sind Größen der Elektroden-Pads 3 an der Kopfseite und der Elektroden-Pads 3 an der Endseite etwas größer als die der Elektroden-Pads 3 im mittleren Teil, was eine Abweichung des Lotstreifens verhindern kann und entsprechend konkreten Anforderungen angepasst werden kann. Darüber hinaus zeigen 1 und 2 nur, dass die Solarzelle mit der Elektrodenstruktur 100 entsprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, in zwei Halbzellen unterteilt ist, die natürlich auch als mehrfach geschnittene Zellen entsprechend konkreten Anforderungen ausgebildet sein kann und hierin nicht beschränkt ist.
Es versteht sich, dass entlang der ersten Richtung X, wenn die Sub-Busbars 4 zwischen zwei benachbarten Elektroden-Pads 3 den elektrischen Strom leiten, der elektrische Strom zu jedem der zwei Elektroden-Pads 3 geleitet werden kann. Entlang der ersten Richtung X können die Sub-Busbars 4 zwischen den Elektroden-Pads 3 an der Kopfseite und Rändern der Elektrodenstruktur 100 den elektrischen Strom nur zu den Elektroden-Pads 3 an der Kopfseite leiten. Ebenso können entlang der ersten Richtung X die Sub-Busbars 4 zwischen den Elektroden-Pads 3 an der Endseite und den Rändern der Elektrodenstruktur 100 den elektrischen Strom nur zu den Elektroden-Pads 3 an der Endseite leiten. Daher sind Breiten der Verbindungsendabschnitte 7, die an zwei Enden der Sub-Busbars 4 entlang der zweiten Richtung Y angeordnet sind, derart ausgebildet, dass sie sich allmählich mit einem Gradienten verändern, was dazu beitragen kann, Ströme an den Rändern der Elektrodenstruktur 100 zu sammeln, die Leitfähigkeitseffizienz zu verbessern und die Schwärzung an den Rändern der Elektrodenstruktur 100 zu verringern.
In einigen Ausführungsformen, die sich auf 3 beziehen, ist 3 eine vergrößerte Ansicht von Abschnitt A in 1. Abstände zwischen den Verbindungsendabschnitten 7 der zwei Sub-Busbars 4 in einer der Busbars 1 sind gleich entlang der zweiten Richtung Y.
Es versteht sich, dass in den zwei Sub-Busbars 4 einer Busbar 1 eine Projektion eines Bereichs zwischen zwei gegenüberliegenden Verbindungsendabschnitten 7 in der Richtung der Ebene, in der die Elektrodenstruktur 100 angeordnet ist, rechteckig ist. Ein Lotstreifen ist derart in dem rechteckigen Bereich angeordnet, dass sichergestellt werden kann, dass der Lotstreifen zwischen den zwei Sub-Busbars 4 einer Busbar 1 angeordnet ist, wodurch Kaltlötung verhindert wird verursacht durch Höhenunterschiede zwischen den Verbindungsendabschnitten 7 und den Elektroden-Pads 3 aufgrund der Verbindung des Lotstreifens mit den Verbindungsendabschnitten 7.
In einigen Ausführungsformen liegen die Abstände zwischen den Verbindungsendabschnitten 7 der zwei Sub-Busbars 4 in einer der Busbars 1 in einem Bereich von 0,5 mm bis 3,0 mm entlang der zweiten Richtung Y.
Es ist zu beachten, dass entlang der zweiten Richtung Y, wenn in einer der Busbars 1 die Abstände zwischen den Verbindungsendabschnitten 7 der zwei Sub-Busbars 4 weniger als 0,5 mm betragen, die Anforderungen an das Löten relativ hoch sind. Wenn die Abstände zwischen den Verbindungsendabschnitten 7 der zwei Sub-Busbars 4 größer als 3,0 mm sind, kann die Übertragungseffizienz beeinträchtigt sein. In der vorliegenden Offenbarung können die Abstände zwischen den Verbindungsendabschnitten 7 der zwei Sub-Busbars 4 in einer der Busbars 1 in einem Bereich von 0,5 mm bis 3,0 mm die Anforderungen an das Löten erfüllen und auch die Übertragungseffizienz sicherstellen.
Es versteht sich, dass die Abstände zwischen den Verbindungsendabschnitten 7 der zwei Sub-Busbars 4 in einer der Busbars 1 entlang der zweiten Richtung Y von der Breite des Lotstreifens entlang der zweiten Richtung Y abhängen, die basierend auf konkreten Anforderungen angepasst werden kann. Beispielsweise liegen die Abstände zwischen den Verbindungsendabschnitten 7 der zwei Sub-Busbars 4 in einer der Busbars 1 in einem Bereich von 0,5 mm bis 3,0 mm entlang der zweiten Richtung Y, sind aber nicht darauf beschränkt.
In einigen Ausführungsformen sind entlang der zweiten Richtung Y Breiten der zu den Elektroden-Pads 3 abgewandten Seiten der Verbindungsendabschnitte 7 größer oder gleich 0,1 mm, und Breiten der Seiten der Verbindungsendabschnitte 7 in der Nähe von den Elektroden-Pads 3 kleiner oder gleich 2 mm.
Es ist zu beachten, dass die Verbindungsendabschnitte 7 üblicherweise mittels Pastendruck ausgebildet werden, aber auf diese Weise ist es schwierig, die Breiten der zu den Elektroden-Pads 3 abgewandten Seiten der Verbindungsendabschnitte 7 mit weniger als 0,1 mm herzustellen entlang der zweiten Richtung Y. Wenn die Breiten der Seiten der Verbindungsendabschnitte 7 in der Nähe von den Elektroden-Pads 3 größer als 2 mm sind entlang der zweiten Richtung Y, kann eine doppelseitige Leistung der Solarzelle mit der Elektrodenstruktur 100 beeinträchtigt werden. In der vorliegenden Offenbarung sind entlang der zweiten Richtung Y Breiten der zu den Elektroden-Pads 3 abgewandten Seiten der Verbindungsendabschnitte 7 größer oder gleich 0,1 mm, und Breiten der Seiten der Verbindungsendabschnitte 7 in der Nähe von den Elektroden-Pads 3 kleiner oder gleich 2 mm, dies kann die Druckanforderungen erfüllen und kann auch die doppelseitige Leistung der Solarzelle mit der Elektrodenstruktur 100 sicherstellen.
Es versteht sich, dass Formen und Größen der Verbindungsendabschnitte 7 entsprechend den Größen der Busbars 1 ausgebildet sind, welche variieren können, falls sich die Breiten der Busbars 1 entlang der zweiten Richtung Y ändern. Wenn die Breiten der zu den Elektroden-Pads 3 abgewandten Seiten der Verbindungsendabschnitte 7 entlang der zweiten Richtung Y festgelegt sind, sind, da die Breiten der Verbindungsendabschnitte 7 entlang der zweiten Richtung Y derart ausgebildet sind, dass sie sich allmählich mit einem Gradienten verändern, die Breiten der Seiten der Verbindungsendabschnitte 7 in der Nähe von den Elektroden-Pads 3 entlang der zweiten Richtung Y größer als die Breiten der zu den Elektroden-Pads 3 abgewandten Seiten der Verbindungsendabschnitte 7 entlang der zweiten Richtung Y. Zum Beispiel sind entlang der zweiten Richtung Y Breiten der zu den Elektroden-Pads 3 abgewandten Seiten der Verbindungsendabschnitte 7 größer oder gleich 0,1 mm, und Breiten der Seiten der Verbindungsendabschnitte 7 in der Nähe von den Elektroden-Pads 3 sind kleiner oder gleich 2 mm, sind aber nicht darauf beschränkt.
In einigen Ausführungsformen sind mindestens 3 Elektroden-Pads 3 vorgesehen.
Es ist zu beachten, dass die Anzahl der Elektroden-Pads 3 üblicherweise geradzahlig ist, wie z. B. 4, 6 oder 8, aber der spezifische Aufbau kann je nach einer konkreten Anforderung angepasst werden.
Es versteht sich, dass eine Vielzahl von Elektroden-Pads 3 vorgesehen sein kann. Wenn die Elektrodenstruktur 100 eine Vielzahl von Elektroden-Pads 3 aufweist, ist die Stromleitung gleichmäßiger, das zur Verbesserung der Effizienz der Elektrodenstruktur 100 beiträgt. Gleichzeitig ist die Elektrolumineszenz (EL) des Moduls heller, das zu einer Verbesserung der Leistung des Moduls führt.
In einigen Ausführungsformen, die sich weiterhin auf 3 beziehen, sind die zwei Sub-Busbars 4 einer der Busbars 1 symmetrisch angeordnet. Der maximale Abstand l₁ zwischen den benachbarten ersten Unterabschnitten 5 liegt in einem Bereich von 1,2 mm bis 1,8 mm entlang der zweiten Richtung Y. Der Abstand l₂ zwischen den benachbarten zweiten Unterabschnitten 6 liegt in einem Bereich von 0,9 mm bis 1,5 mm entlang der zweiten Richtung Y.
Es ist zu beachten, dass, wenn der maximale Abstand l₁ zwischen den benachbarten ersten Unterabschnitten 5 weniger als 1,2 mm beträgt entlang der zweiten Richtung Y, die Breiten der Elektroden-Pads 3 entlang der zweiten Richtung Y verringert sein können und die Kontaktfläche zwischen den Elektroden-Pads 3 und dem Lotstreifen reduziert sein kann. Wenn der maximale Abstand l₁ zwischen den benachbarten ersten Unterabschnitten 5 größer als 1,8 mm ist entlang der zweiten Richtung Y, können die Breiten der Elektroden-Pads 3 entlang der zweiten Richtung Y vergrößert sein, was zu unnötiger Verschwendung führt. Entlang der zweiten Richtung Y ist der Abstand l₂ zwischen den benachbarten zweiten Unterabschnitten 6 kleiner als der maximale Abstand l₁ zwischen den benachbarten ersten Unterabschnitten 5.
Es versteht sich, dass der maximale Abstand l₁ zwischen den benachbarten ersten Unterabschnitten 5 in einem Bereich von 1,2 mm bis 1,8 mm liegt entlang der zweiten Richtung Y und der Abstand l₂ zwischen den benachbarten zweiten Unterabschnitten 6 in einem Bereich von 0,9 mm bis 1,5 mm liegt entlang der zweiten Richtung Y, das eine gute Verlötung der Elektroden-Pads 3 mit dem Lotstreifen erleichtert.
In einigen Ausführungsformen stehen entlang der ersten Richtung X die Elektroden-Pads 3 in Kontakt mit den Sub-Busbars 4, und eine Länge eines Kontaktbereichs liegt in einem Bereich von 0,5 mm bis 5,0 mm.
Es ist zu beachten, dass, wenn die Länge des Kontaktbereichs weniger als 0,5 mm beträgt entlang der ersten Richtung X, es für das Löten nicht förderlich ist. Wenn die Länge des Kontaktbereichs größer als 5,0 mm ist entlang der ersten Richtung X, wird Silberpaste verschwendet und der Bereich ist übermäßig abgeschirmt. In der vorliegenden Offenbarung stehen entlang der ersten Richtung X die Elektroden-Pads 3 in Kontakt mit den Sub-Busbars 4, und eine Länge des Kontaktbereichs, der in einem Bereich von 0,5 mm bis 5,0 mm liegt, kann das Löten erleichtern und kann auch die Menge an Silberpaste einsparen und die Kosten reduzieren.
Es versteht sich, dass, wenn der Lotstreifen mit den Elektroden-Pads 3 verlötet wird, die Elektroden-Pads 3 mit den ersten Unterabschnitten 5 zusammenpassen und die Längen der Elektroden-Pads 3 entlang der ersten Richtung X kleiner oder gleich den Längen der ersten Unterabschnitte 5 entlang der ersten Richtung X sind. In der vorliegenden Offenbarung liegt die Länge des Kontaktbereichs in einem Bereich von 0,5 mm bis 5,0 mm entlang der ersten Richtung X, dies kann die Wirksamkeit des Kontakts gewährleisten. Der Bereich ist nicht darauf beschränkt, sondern kann je nach Anforderung angepasst werden.
In einigen Ausführungsformen liegen Breiten der Sub-Busbars 4 in einem Bereich zwischen 0,2 mm bis 0,6 mm entlang der zweiten Richtung Y.
Es ist zu beachten, dass, wenn entlang der zweiten Richtung Y die Breiten der Sub-Busbars 4 weniger als 0,2 mm betragen, die Effizienz einer Stromleitung beeinträchtigt ist. Wenn die Breiten der Sub-Busbars 4 größer als 0,6 mm sind, ist die Effizienz einer Stromleitung verbessert, aber die doppelseitige Leistung der Solarzelle mit der Elektrodenstruktur 100 kann in dieser Situation reduziert sein. In der vorliegenden Offenbarung können Breiten der Sub-Busbars 4, die in einem Bereich von 0,2 mm bis 0,6 mm liegen, entlang der zweiten Richtung Y eine Effizienz einer Stromübertragung der Sub-Busbars 4 gerecht werden und können auch die doppelseitige Leistung der Solarzelle mit der Elektrodenstruktur 100 wie oben beschrieben sicherstellen.
Es versteht sich, dass im Stand der Technik die Breiten der Busbars 1 entlang der zweiten Richtung Y in einem Bereich von 1,0 mm bis 1,5 mm liegen. Die Breiten der Busbars 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung entlang der zweiten Richtung Y liegen in einem Bereich von 0,4 mm bis 1,2 mm, so dass die Breiten der Busbars 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung entlang der zweiten Richtung Y schmaler sind als die im Stand der Technik, das kann die Menge an Silberpaste reduzieren, abgeschirmte Bereiche verringern und die doppelseitige Leistung der Solarzelle mit der Elektrodenstruktur 100 in dieser Ausführungsform erhöhen. In der vorliegenden Offenbarung liegen Breiten der Sub-Busbars 4 in einem Bereich von 0,2 mm bis 0,6 mm entlang der zweiten Richtung Y, und die Breiten der Busbars 1 entlang der zweiten Richtung Y können auch breiter als oder gleich denen im Stand der Technik entsprechend einer konkreten Anforderung ausgestaltet sein, die hierin nicht beschränkt ist.
Die vorliegende Offenbarung stellt eine Solarzelle 200 bereit. Unter Bezugnahme auf 4, wobei 4 eine Schnittansicht entlang einer Richtung A-A' in 3 ist.
Die Solarzelle 200 gemäß einigen Ausführungsformen umfasst: einen Siliziumwafer 8, der Siliziumwafer 8 ist auf einer Seite mit einer Emitter-Schicht 9 versehen; eine erste Passivierungs-Schicht 10, die auf der vom Siliziumwafer 8 abgewandten Seite der Emitter-Schicht 9 angeordnet ist; eine zweite Passivierungs-Schicht 11, die auf der von der Emitter-Schicht 9 abgewandten Seite des Siliziumwafers 8 angeordnet ist; und eine Elektrodenstruktur 100, die auf der vom Siliziumwafer 8 abgewandten Seite der ersten Passivierungs-Schicht 10 angeordnet ist, und/oder die auf der vom Siliziumwafer 8 abgewandten Seite der zweiten Passivierungs-Schicht 11 angeordnet ist. Die Elektrodenstruktur 100 ist die oben beschriebene Elektrodenstruktur 100.
Es ist zu beachten, dass in 4 nur dargestellt ist, dass die Solarzelle 200 eine Zelle mit passiviertem Emitter und passivierter Rückseite (PERC), eine doppelseitige Zelle, ist. Die Elektrodenstruktur 100 ist auf der vom Siliziumwafer 8 abgewandten Seite der zweiten Passivierungs-Schicht 11 angeordnet. Jedoch kann die Elektrodenstruktur 100 lediglich auf der vom Siliziumwafer 8 abgewandten Seite der ersten Passivierungs-Schicht 10 oder lediglich auf der vom Siliziumwafer 8 abgewandten Seite der zweiten Passivierungs-Schicht 11 angeordnet sein, oder die Elektrodenstruktur 100 ist sowohl auf der vom Siliziumwafer 8 abgewandten Seite der ersten Passivierungs-Schicht 10 als auch auf der vom Siliziumwafer 8 abgewandten Seite der zweiten Passivierungs-Schicht 11 angeordnet, wodurch die doppelseitige Leistung der Solarzelle 200 erhöht wird. Die Solarzelle 200 kann auch eine N-Typ Tunneloxid Solarzelle mit passiviertem Kontakt (TOPCon) oder andere Arten von Solarzellen sein. Die N-Typ TOPCon Solarzelle umfasst eine erste Passivierungs-Schicht 10, eine Emitter-Schicht 9, eine Siliziumwafer 8, eine ultradünne Oxidschicht, eine dotierte Polysiliziumschicht und eine rückseitige Passivierungs-Schicht.
Es versteht sich, dass die Solarzelle 200 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung die vorteilhaften Effekte der Elektrodenstruktur 100 gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung aufweist. Einzelheiten können aus der Beschreibung der Elektrodenstruktur 100 in den obigen Ausführungsformen, die hier nicht beschrieben werden, erhalten werden.
Die vorliegende Offenbarung stellt ferner ein Photovoltaikmodul 300 bereit. Unter Bezugnahme auf 5, wobei 5 ein schematisches Strukturdiagramm eines Photovoltaikmoduls 300 gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist.
Das Photovoltaikmodul 300 umfasst eine transparente Deckplatte 12, eine obere Packaging-Schicht 13, eine Solarzelle 200, eine untere Packaging-Schicht 14 und eine Rückplatte 15. Die Solarzelle 200 ist die oben beschriebene Solarzelle 200. Es versteht sich, dass das Photovoltaikmodul 300 gemäß der vorliegenden Offenbarung die vorteilhaften Effekte der Solarzelle 200 gemäß der vorliegenden Offenbarung aufweist. Einzelheiten können aus der Beschreibung der Solarzelle 200 in den obigen Ausführungsformen, die hier nicht beschrieben werden, erhalten werden.
Wie aus den obigen Ausführungen hervorgeht, erzielen die Elektrodenstruktur, die Solarzelle und das Photovoltaikmodul gemäß der vorliegenden Offenbarung zumindest die folgenden vorteilhaften Effekte.
Die Busbars erstrecken sich entlang einer ersten Richtung, jede der Busbars umfasst zwei Sub-Busbars, die einander gegenüberliegend entlang einer zweiten Richtung angeordnet sind, und jede der Sub-Busbars umfasst erste Unterabschnitte und zweite Unterabschnitte, die voneinander beabstandet sind. Wenn ein Lotstreifen aufgebaut ist, ist der Lotstreifen zwischen den zwei Sub-Busbars einer der Busbars begrenzt und kann die Elektroden-Pads direkt kontaktieren, das hilft die Lötspannung zwischen dem Lotstreifen und den Elektroden-Pads zu verbessern und kann auch die Wahrscheinlichkeit von Mikrorissen während des Aufbauens verringern. Die Elektroden-Pads sind sandwichartig zwischen den ersten Unterabschnitten der zwei Sub-Busbars angeordnet und mit den ersten Unterabschnitten verbunden, die ersten Unterabschnitte von mindestens einer der Sub-Busbars stehen zu der Seite von den Elektroden-Pads weg vor, und die zweite Richtung schneidet sich mit der ersten Richtung. Da die Elektroden-Pads mit den ersten Unterabschnitten verbunden sind und die ersten Unterabschnitte erweitert sind, ist ein Lötfenster aufgeweitet. Entlang der Richtung senkrecht zu der Ebene, in der die Elektrodenstruktur angeordnet ist, bestehen Unterschiede zwischen den Höhen der Sub-Busbars und den Höhen der Elektroden-Pads, die die Verbindung zwischen dem Lotstreifen und den Elektroden-Pads nicht beeinträchtigen dürfen. Selbst wenn der Lotstreifen geringfügig abweicht, kann der Lotstreifen zumindest teilweise mit den Elektroden-Pads verbunden sein, das Kaltlötung beim Verlöten der Elektroden-Pads mit dem Lotstreifen wirksam vermeidet. Außerdem ist der Bereich von l₁/l₂ auf 1,2≤l₁/l₂≤2 festgelegt, um die Situationen zu vermeiden, in denen l₁/l₂ kleiner als 1,2 ist, in einer der Busbars, und ein Unterschied zwischen dem maximalen Abstand zwischen den benachbarten ersten Unterabschnitten und dem Abstand zwischen den benachbarten zweiten Unterabschnitten klein ist, was die Herstellung nicht fördert und die Kaltlötung nicht erwiesen verhindert; und wenn l₁/l₂ größer als 2 ist, kann Silberpaste verschwendet werden, und die doppelseitige Leistung einer Solarzelle mit der Elektrodenstruktur wird beeinträchtigt.
Wenn auch einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung anhand von Beispielen detailliert beschrieben wurden, sollte dem Fachmann bewusst sein, dass die obigen Beispiele nur der Veranschaulichung dienen und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu beschränken. Der Umfang der vorliegenden Offenbarung wird durch die beiliegenden Ansprüche definiert.

Claims

Elektrodenstruktur, umfassend: Busbars, die sich entlang einer ersten Richtung erstrecken und jeweils zwei Sub-Busbars umfassen, die einander gegenüberliegend entlang einer zweiten Richtung angeordnet sind, die sich mit der ersten Richtung schneidet, wobei jede der Sub-Busbars erste Unterabschnitte und zweite Unterabschnitte umfasst, die in Intervallen beabstandet sind, Finger, die sich entlang der zweiten Richtung erstrecken und an zwei Seiten der Busbars angeordnet sind, wobei die Finger mit den Sub-Busbars verbunden sind, und Elektroden-Pads, die sandwichartig zwischen den ersten Unterabschnitten der zwei Sub-Busbars angeordnet und mit den ersten Unterabschnitten verbunden sind, wobei der erste Unterabschnitt von mindestens einer der Sub-Busbars zu einer Seite von den Elektroden-Pads weg vorsteht.
Elektrodenstruktur nach Anspruch 1, wobei entlang der zweiten Richtung ein maximaler Abstand zwischen benachbarten ersten Unterabschnitten in einer der Busbars l₁ beträgt, ein Abstand zwischen benachbarten zweiten Unterabschnitten in einer der Busbars l₂ beträgt, wobei 1,2≤l₁/l₂≤2.
Elektrodenstruktur nach Anspruch 1, wobei Verbindungsendabschnitte an zwei Enden jeder der Sub-Busbars vorgesehen sind, die Verbindungsendabschnitte mit den ersten Unterabschnitten verbunden sind, und in den Verbindungsendabschnitten und den ersten Unterabschnitten, die verbunden sind, Breiten der Verbindungsendabschnitte in der zweiten Richtung entlang einer Richtung von den ersten Unterabschnitten, die zu den Verbindungsendabschnitten zeigt, allmählich abnehmen.
Elektrodenstruktur nach Anspruch 1, wobei die Verbindungsendabschnitte mit den zweiten Unterabschnitten verbunden sind, und in den Verbindungsendabschnitten und den zweiten Unterabschnitten, die verbunden sind, Breiten der Verbindungsendabschnitte in der zweiten Richtung entlang einer Richtung von den zweiten Unterabschnitten, die zu den Verbindungsendabschnitten zeigt, allmählich abnehmen.
Elektrodenstruktur nach Anspruch 3 oder 4, wobei entlang der zweiten Richtung Abstände zwischen den Verbindungsendabschnitten der zwei Sub-Busbars in einer der Busbars gleich sind.
Elektrodenstruktur nach Anspruch 5, wobei entlang der zweiten Richtung die Abstände zwischen den Verbindungsendabschnitten der zwei Sub-Busbars in einer der Busbars in einem Bereich von 0,5 mm bis 3,0 mm liegen.
Elektrodenstruktur nach Anspruch 3 oder 4, wobei entlang der zweiten Richtung Breiten von zu den Elektroden-Pads abgewandten Seiten der Verbindungsendabschnitte größer oder gleich 0,1 mm sind.
Elektrodenstruktur nach Anspruch 3 oder 4, wobei entlang der zweiten Richtung Breiten von Seiten der Verbindungsendabschnitte in der Nähe von den Elektroden-Pads kleiner oder gleich 2 mm sind.
Elektrodenstruktur nach Anspruch 1, wobei die zwei Sub-Busbars einer der Busbars symmetrisch angeordnet sind; entlang der zweiten Richtung ein maximaler Abstand zwischen benachbarten ersten Unterabschnitten in einem Bereich von 1,2 mm bis 1,8 mm liegt.
Elektrodenstruktur nach Anspruch 1, wobei die zwei Sub-Busbars einer der Busbars symmetrisch angeordnet sind; und entlang der zweiten Richtung ein Abstand zwischen benachbarten zweiten Unterabschnitten in einem Bereich von 0,9 mm bis 1,5 mm liegt.
Elektrodenstruktur nach Anspruch 1, wobei entlang der ersten Richtung die Elektroden-Pads in Kontakt mit den Sub-Busbars stehen und eine Länge eines Kontaktbereichs in einem Bereich von 0,5 mm bis 5,0 mm liegt.
Elektrodenstruktur nach Anspruch 1, wobei mindestens 3 Elektroden-Pads vorgesehen sind.
Elektrodenstruktur nach Anspruch 1, wobei entlang der zweiten Richtung Breiten der Sub-Busbars in einem Bereich von 0,2 mm bis 0,6 mm liegen.
Solarzelle, umfassend: einen Siliziumwafer, der eine Emitter-Schicht auf einer Seite des Siliziumwafers umfasst; eine erste Passivierungs-Schicht, die auf einer vom Siliziumwafer abgewandten Seite der Emitter-Schicht angeordnet ist; eine zweite Passivierungs-Schicht, die auf einer von der Emitter-Schicht abgewandten Seite des Siliziumwafers angeordnet ist; und eine Elektrodenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 13, die auf einer vom Siliziumwafer abgewandten Seite der ersten Passivierungs-Schicht angeordnet ist, und/oder, die auf einer vom Siliziumwafer abgewandten Seite der zweiten Passivierungs-Schicht angeordnet ist.
Photovoltaikmodul, umfassend: eine transparente Deckplatte, eine obere Packaging-Schicht, eine untere Packaging-Schicht und eine Rückplatte, und mindestens eine Solarzelle nach Anspruch 14.