DE202023100012U1

DE202023100012U1 - Solarmodul

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Publication number: DE202023100012U1
Application number: DE202023100012.6U
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: 2022-01-13
Filing date: 2023-01-03
Publication date: 2023-02-23
Anticipated expiration: 2033-01-04
Also published as: US11949027B2; FR3131803B3; JP2023103164A; NL2033600A; JP7457768B2; FR3131803A3; NL2033600B1; GB2614808A; GB202217429D0; EP4224534A3; AU2022268276B2; AT18044U1; US20230223481A1; AU2024201932A1; AU2022268276A1; CN115101617A; EP4224534A2; CN115101617B

Abstract

Solarmodul, das Solarzellen und Elektrodenleitungen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass,
jede der Solarzellen ein Solarzellensubstrat und Busbars umfasst, die auf einer Seite des Solarzellensubstrats angeordnet sind;
jede der Elektrodenleitungen weist ein Ende auf, das mit der Busbar auf einer vorderen Oberfläche einer Solarzellenplatte [solar cell sheet] der Solarzellen verbunden ist, und ein anderes Ende, das mit der Busbar auf einer rückseitigen Oberfläche einer anderen Solarzellenplatte der Solarzellen verbunden ist, die benachbart ist zu der einen Solarzellenplatte;
erste Elektroden-Pads sind an der Busbar vorgesehen, wobei eine Anzahl der ersten Elektroden-Pads in einem Bereich von 6 bis 12 liegt; und
ein Zusammenhang zwischen einem Durchmesser der Elektrodenleitung und einer Anzahl der Busbar 2,987x^-1,144-1,9<y<3,2742x^-1,134+1,7 ist, wobei x den Durchmesser der Elektrodenleitung und y die Anzahl der Busbar bezeichnet.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das technische Gebiet der Photovoltaik, und insbesondere auf ein Solarmodul.
HINTERGRUND
Ein Solarmodul ist eine Kernkomponente eines photovoltaischen Stromerzeugungssystems mit einer Funktion Lichtenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Das Solarmodul ist durch Verbinden und Verkapseln monolithischer Solarzellen in Reihe gebildet. Das Modul kann durch Reihenschaltung eine hohe Spannung und durch Parallelschaltung mehrerer Solarzellenstränge einen hohen Strom erzeugen. In einem existierenden Solarmodul sind die Busbars üblicherweise mit einer Elektrodenleitung verlötet, um mit den Solarzellen in Reihe verbunden zu sein. Die Elektrodenleitung ist mit Elektroden-Pads auf den Solarzellen verlötet, um als elektrische Verbindung zu dienen. Die Elektroden-Pads auf den Solarzellen können jedoch Oberflächen von photovoltaischen Zellen verdecken, was entsprechend die Lichtabsorption der photovoltaischen Zellen beeinträchtigt und somit die Effizienz der photovoltaischen Zellen beeinträchtigt.
ZUSAMMENFASSUNG
In Anbetracht der obigen Ausführungen stellt die vorliegende Offenbarung ein Solarmodul bereit, das Solarzellen und Elektrodenleitungen umfasst;
jede der Solarzellen umfasst ein Solarzellensubstrat und Busbars, die sich auf einer Seite des Solarzellensubstrats angeordnet sind;
jede der Elektrodenleitungen weist ein Ende auf, das mit der Busbar auf einer vorderen Oberfläche der Solarzelle verbunden ist, und ein anderes Ende, das mit der Busbar auf einer rückseitigen Oberfläche der Solarzelle verbunden ist; und
erste Elektroden-Pads sind an der Busbar vorgesehen, eine Anzahl der ersten Elektroden-Pads liegt in einem Bereich von 6 bis 12; und ein Zusammenhang zwischen einem Durchmesser der Elektrodenleitung und einer Anzahl der Busbar ist 2,987×^-1,144-1,9<y<3,2742×^-1,134+1,7, wobei x den Durchmesser der Elektrodenleitung und y die Anzahl der Busbar bezeichnet.
In einer Ausführungsform umfassen die ersten Elektroden-Pads erste Sub-Elektroden-Pads und zweite Sub-Elektroden-Pads, jedes der ersten Sub-Elektroden-Pads ist an einem Ende der Busbar angeordnet und die zweiten Sub-Elektroden-Pads sind zwischen den ersten Sub-Elektroden-Pads angeordnet; und
jedes der ersten Sub-Elektroden-Pads weist eine Länge in einem Bereich von 0,5 mm bis 0,8 mm in einer Richtung senkrecht zur Elektrodenleitung auf, jedes der ersten Sub-Elektroden-Pads weist eine Breite in einem Bereich von 0,5 mm bis 1,2 mm in einer Richtung parallel zur Elektrodenleitung auf, jedes der zweiten Sub-Elektroden-Pads weist eine Länge in einem Bereich von 0,05 mm bis 0,5 mm in der Richtung senkrecht zur Elektrodenleitung auf, und das zweite Sub-Elektroden-Pad weist eine Breite in einem Bereich von 0,4 mm bis 0,8 mm in der Richtung parallel zur Elektrodenleitung auf.
In einer Ausführungsform liegt der Durchmesser der Elektrodenleitung in einem Bereich von 0,2 mm bis 0,33 mm.
In einer Ausführungsform liegt eine Breite der Busbar in einem Bereich von 20 µm bis 50 µm.
In einer Ausführungsform ist das Solarzellensubstrat ein P-Typ Substrat oder ein N-Typ Substrat.
In einer Ausführungsform ist das Solarzellensubstrat das P-Typ Substrat, und die Busbar auf der rückseitigen Oberfläche ist mit zweiten Elektroden-Pads versehen, und eine Anzahl der zweiten Elektroden-Pads liegt in einem Bereich von 6 bis 12, Längen der zweiten Elektroden-Pads betragen 1,5 mm, und Breiten der zweiten Elektroden-Pads liegen in einem Bereich von 2 mm bis 3 mm; oder
das Solarzellensubstrat ist das N-Typ Substrat und die Busbar auf der rückseitigen Oberfläche ist mit zweiten Elektroden-Pads versehen, eine Anzahl der zweiten Elektroden-Pads liegt in einem Bereich von 10 bis 12, Längen der zweiten Elektroden-Pads liegen in einem Bereich von 0,5 mm bis 0,8 mm und Breiten der zweiten Elektroden-Pads liegen in einem Bereich von 0,5 mm bis 1,2 mm.
In einer Ausführungsform sind Finger auf dem Solarzellensubstrat vorgesehen, und schneiden sich mit der Busbar, und die Finger sind elektrisch mit der Busbar verbunden; und
in einer Richtung senkrecht zum Solarzellensubstrat überlappen sich Orthogonalprojektionen eines Teils der zweiten Elektroden-Pads auf eine Ebene des Solarzellensubstrats nicht mit den Orthogonalprojektionen der Finger auf die Ebene des Solarzellensubstrats.
In einer Ausführungsform ist eine Breite der Busbar gleich einer Breite von jedem der Finger.
In einer Ausführungsform liegen Breiten der Finger in einem Bereich von 20 µm bis 30 µm, und eine Anzahl der Finger liegt in einem Bereich von 135 und 150.
In einer Ausführungsform umfasst das Solarmodul ferner ein erstes Haftfilm-Material und ein zweites Haftfilm-Material, die Solarzellen ist zwischen dem ersten Haftfilm-Material und dem zweiten Haftfilm-Material angeordnet, und das erste Haftfilm-Material und/oder das zweite Haftfilm-Material weist eine Flächendichte in einem Bereich von 310 g/m² bis 430 g/m² auf.
In einer Ausführungsform weist jedes der ersten Elektroden-Pads eine beliebige Form auf, die eine rechteckige Form, eine Rautenform, eine kreisförmige Form, eine ovale Form und eine dreieckige Form oder einer Kombination davon 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 werden.
Figurenliste
Die beigefügten Zeichnungen, die in der Beschreibung 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 Strukturdiagramm einer vorderen Oberfläche eines Solarmoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung.
2 ist eine vergrößerte Ansicht von A in 1.
3 ist eine vergrößerte Ansicht von B in 1.
4 ist ein schematisches Diagramm eines Zusammenhangs zwischen einer Anzahl von Busbars und einem Durchmesser einer Elektrodenleitung gemäß der vorliegenden Offenbarung.
5 ist ein schematisches Strukturdiagramm einer rückseitigen Oberfläche des Solarmoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung.
6 ist ein weiteres schematisches Strukturdiagramm des Solarmoduls gemäß 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 ausdrücklich anders angegeben, die relative Anordnung der Komponenten und 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 stellt in keiner Weise irgendwelche Einschränkungen der vorliegenden Offenbarung und Anmeldung oder Verwendung derselben dar.
Technologien, Verfahren und Vorrichtungen, die dem Durchschnittsfachmann bekannt sind, müssen nicht im Detail erörtert werden, aber wo es angebracht ist, sollten diese Technologien, Verfahren und Vorrichtungen als Teil der Beschreibung betrachtet werden.
In allen hier gezeigten und erörterten Beispielen sollte jeder spezifische Wert lediglich als veranschaulichend und nicht als eine Einschränkung verstanden werden. Daher können andere Beispiele für beispielhafte Ausführungsformen andere Werte aufweisen.
In einigen Ausführungsformen bezeichnen gleiche Bezugszeichen und Buchstaben gleiche Begriffe in den begleitenden Zeichnungen, so dass, sobald ein Gegenstand in einer Zeichnung definiert ist, keine weiteren Erläuterungen in den begleitenden Zeichnungen erforderlich sind.
Mit der Entwicklung von Photovoltaik-Technologien werden Größen von Solarzellen immer größer, die entsprechenden elektrischen Ströme werden immer höher und die internen Verluste nehmen ebenfalls zu. Um die durch die elektrischen Ströme verursachten Verluste zu verringern, nimmt auch die Busbar der Solarzellen allmählich zu. Die Zunahme der Busbar kann die internen Verluste effektiv reduzieren. Wenn jedoch die Anzahl der Busbar auf einen Extremwert ansteigt, kann die Leistung abnehmen, da das Licht übermäßig verdeckt wird und eine Abnahme der Verdeckung [occlusion] größer ist als eine Zunahme der Stromübertragung. Gleichzeitig steigt der Verbrauch von Silberpaste und damit steigen die Kosten.
Solarzellen sind häufig verwendete Solarenergiegeräte geworden. Die Solarzellen können typischerweise in N-Typ Solarzellen und P-Typ Solarzellen eingeteilt werden. Wenn Energie dem reinen Silizium zugeführt wird (z. B. in Form von Wärme oder Licht), können mehrere Elektronen die kovalenten Bindungen lösen und Atome verlassen. Jedes Mal, wenn ein Elektron austritt, bleibt ein Loch zurück. Die Elektronen wandern dann in einem Gitter umher, suchen nach einem anderen Loch, um sich darin niederzulassen. Die Elektronen werden als freie Ladungsträger bezeichnet, die elektrische Ströme übertragen können. Reines Silizium wird mit Phosphoratomen gemischt, und es braucht sehr wenig Energie, damit ein „zusätzliches“ Elektron aus den Phosphoratomen (die äußersten fünf Elektronen) entweicht. Wenn Phosphoratome zur Dotierung verwendet werden, wird ein resultierendes Silizium als N-Typ Silizium bezeichnet, und die Solarzellen sind nur teilweise vom N-Typ. Der andere Teil des Siliziums wird mit Bor dotiert. Bor weist in der äußersten Schicht drei Elektronen anstelle von vier auf. Auf diese Weise kann ein P-Typ Silizium erhalten werden. Ein P-Typ Silizium weist keine freien Elektronen auf. Solarzellen mit einer n+/p-Typ Struktur, die durch Diffundieren von Phosphor auf p-Typ Halbleitermaterialien gebildet sind, sind P-Typ Siliziumwafer. Solarzellen mit einer p+/n-Typ Struktur, die durch Injizieren von Bor in N-Typ Halbleitermaterialien gebildet sind, sind N-Typ Siliziumwafer.
Die N-Typ Solarzellen umfassen die N-Typ Siliziumwafer, die Elektrizität durch Elektronen leiten, und die P-Typ Solarzellen umfassen die P-Typ Siliziumwafer, die Elektrizität mittels Löcher leiten. Im Allgemeinen ist Silberpaste auf beiden Seiten der N-Typ Solarzellen vorgesehen. In einer Ausführungsform kann eine N-Typ photovoltaische Zelle eine Tunneloxid passivierte Kontakt (TOPCon) Solarzelle sein. Eine Basis von TOPCon Solarzellen ist ein N-Typ Substrat.
Eine P-Typ photovoltaische Zelle ist auf einer Seite mit Silberpaste und auf der anderen Seite mit Aluminiumpaste und Silberpaste versehen. In einer Ausführungsform kann die P-Typ photovoltaische Zelle eine Zelle mit passiviertem Emitter und Rückseite (PERC) Solarzelle sein. Eine Basis der PERC Solarzelle ist ein P-Typ Substrat.
Die N-Typ Solarzelle weist eine höhere Effizienz auf, während die P-Typ Solarzelle einen einfacheren Prozess und geringere Kosten erfordert.
Bezugnehmend auf 1 bis 4, wobei 1 ein schematisches Strukturdiagramm einer vorderen Oberfläche eines Solarmoduls ist gemäß der vorliegenden Offenbarung; 2 eine vergrößerte Ansicht von A in 1 ist; 3 eine vergrößerte Ansicht von B in 1 ist; und 4 ein schematisches Diagramm eines Zusammenhangs zwischen einer Anzahl von Busbars und einem Durchmesser einer Elektrodenleitung ist gemäß der vorliegenden Offenbarung. Diese Ausführungsform stellt ein Solarmodul bereit, das eine Vielzahl von Solarzellen 1 umfasst. Jede der Solarzellen 1 umfasst ein Solarzellensubstrat 11 und Busbars 12, die auf einer Seite des Solarzellensubstrats 11 angeordnet sind.
Das Solarmodul umfasst ferner eine Elektrodenleitung 13. Die Elektrodenleitung 13 weist ein Ende auf, das mit der Busbar 12 auf einer vorderen Oberfläche der Solarzellenplatte 1 verbunden ist, und das andere Ende, das mit der Busbar 12 auf einer rückseitigen Oberfläche der Solarzellenplatte 1 verbunden ist.
Erste Elektroden-Pads 14 sind an der Busbar vorgesehen, und eine Anzahl der ersten Elektroden-Pads 14 liegt in einem Bereich von 6 bis 12.
Ein Zusammenhang zwischen einem Durchmesser der Elektrodenleitung 13 und einer Anzahl der Busbar 12 ist 2,987x^-1,144-1,9<y<3,2742x.^-1,134+1,7, wobei x den Durchmesser der Elektrodenleitung und y die Anzahl der Busbar bezeichnet.
In einer Ausführungsform umfasst das Solarmodul Solarzellen 1. Jede der Solarzellen 1 umfasst ein Solarzellensubstrat 11 und eine Vielzahl von Busbars 12, die auf einer Seite des Solarzellensubstrats 11 angeordnet sind. Erste Elektroden-Pads 14 sind an jeder der Busbars 12 vorgesehen, und eine Anzahl der ersten Elektroden-Pads 14 liegt in einem Bereich von 6 bis 12.
Das Solarmodul umfasst ferner eine Elektrodenleitung 13. Die Elektrodenleitung 13 ist zwischen benachbarten Solarzellen 1 angeordnet. Ein Ende der Elektrodenleitung 13 ist mit den ersten Elektroden-Pads 14 an einer Harpune der Busbar auf der vorderen Oberfläche elektrisch verbunden, und das andere Ende der Elektrodenleitung 13 ist mit den ersten Elektroden-Pads 14 an einer Harpune der Busbar auf der rückseitigen Oberfläche elektrisch verbunden.
In 4 ist die Abszisse der Durchmesser der Elektrodenleitung 13 (in mm Einheiten) und die Ordinate ist die Anzahl der Busbar 12.
Die vorliegende Offenbarung kann Kosten und Leistung des Solarmoduls ausgleichen. Die Kosten werden reduziert indem der Durchmesser der Elektrodenleitung verringert wird. Die Verringerung des Durchmessers der Elektrodenleitung kann Grammgewichte der Haftfilme reduzieren, ohne die Zuverlässigkeit des Moduls zu beeinträchtigen. Die Verringerung des Durchmessers der Elektrodenleitung kann jedoch zu einer Verringerung einer Querschnittsfläche für die Stromübertragung führen, wodurch sich die Leistung verringert, so dass eine Notwendigkeit besteht die Anzahl der Busbar und die Anzahl der Elektrodenleitungen zu erhöhen, um die Leistung zu steigern. Wenn die Anzahl der Busbars 12 jedoch einen bestimmten Wert überschreitet, kann zu viel Licht verdeckt werden, und eine Abnahme der Verdeckung ist größer als eine Zunahme der Stromübertragung, so dass die Leistung reduziert werden kann.
In dem Fall, dass Leistung (in W Einheiten) von 8 bis 25 Busbars 12 bei gleichem Durchmesser der Elektrodenleitung 13 berechnet wird, kann eine umgekehrte Parabel erhalten werden, aus der die Anzahl der Busbars 12 mit maximaler Leistung erhalten werden kann. Wenn die Kosten (in RMB/W Einheiten) der 8 bis 25 Busbars 12 bei gleichem Durchmesser der Elektrodenleitung 13 berechnet werden, kann auch ein Kostenextremwert erhalten werden. Daher wird der Zusammenhang zwischen dem Durchmesser der Elektrodenleitung 13 und der Anzahl der Busbar 12 auf 2,987x^-1,144-1,9<y<3,2742x^-1,134 +1,7 festgelegt, wobei x den Durchmesser der Elektrodenleitung und y die Anzahl der Busbar bezeichnet. Die Anzahl der Busbar 12, die innerhalb eines Bereichs von den zwei liegt, kann die Anzahl der Busbars 12 erhöhen, die Leistung der Solarzellen maximieren, und hilft somit die Umwandlungseffizienz der photovoltaischen Zellen zu verbessern, die Grammgewichte von Haftfilmen zu minimieren, während die Leistung erhöht wird, und die Kosten reduziert werden.
In der vorliegenden Offenbarung werden der Durchmesser der Elektrodenleitung und die Anzahl der Busbar des Solarmoduls, die Leistung des Solarmoduls und die Kosten des Solarmoduls wie folgt untersucht.
Wie in Tabelle 1 dargestellt, steigt bei gleichem Elektrodenleitungsdurchmesser, wenn die Anzahl der Busbars zunimmt, die maximale Leistung zunächst an und nimmt dann ab, was ein umgekehrter Parabeltrend ist. Wenn beispielsweise der Durchmesser der Elektrodenleitung 0,2 beträgt, steigt die Leistung des Solarmoduls linear an, wenn die Anzahl der Busbar in einem Bereich von 9 bis 22 liegt, während die Leistung des Solarmoduls linear abnimmt, wenn die Anzahl der Busbar in einem Bereich von 23 bis 29 liegt. Wenn der Durchmesser der Elektrodenleitung 0,26 beträgt, steigt die Leistung des Solarmoduls linear an, wenn die Anzahl der Busbar in einem Bereich von 9 bis 16 liegt, während die Leistung des Solarmoduls linear abnimmt, wenn die Anzahl der Busbar in einem Bereich von 17 bis 29 liegt. Wenn der Durchmesser der Elektrodenleitung 0,33 beträgt, steigt die Leistung des Solarmoduls linear an, wenn die Anzahl der Busbar in einem Bereich von 9 bis 13 liegt, während die Leistung des Solarmoduls linear abnimmt, wenn die Anzahl der Busbar in einem Bereich von 14 bis 29 liegt. Jeder Durchmesser der Elektrodenleitung zwischen 0,20 mm und 0,33 mm wird gemessen. Wenn die Leistung maximal ist, stimmt der Durchmesser der Elektrodenleitung und die Anzahl der Busbar mit der Bedingung y≈2,987x^-1,144-1,9 überein, wobei x den Durchmesser der Elektrodenleitung bezeichnet.
Wie in Tabelle 2 dargestellt, können bei gleichem Durchmesser der Elektrodenleitung ein Minimum an Kosten für das Solarmodul erzielt werden. Wenn beispielsweise der Durchmesser der Elektrodenleitung 0,2 beträgt, sinken die Kosten des Solarmoduls linear, wenn die Anzahl der Busbar in einem Bereich von 9 bis 18 liegt, ein Maximum an Kosten 1,329 für die Solarzelle wird erhalten, wenn 18 Busbars vorgesehen sind, und die Kosten der Solarzelle können steigen, wenn 20 Busbars vorgesehen werden. Wenn der Durchmesser der Elektrodenleitung 0,22 beträgt, sinken die Kosten des Solarmoduls linear, wenn die Anzahl der Busbar in einem Bereich von 9 bis 16 liegt, ein Maximum an Kosten von 1,3251 für die Solarzelle wird erhalten, und die Kosten für die Solarzelle können steigen, wenn 17 bis 20 Busbars vorgesehen werden. Wenn der Durchmesser der Elektrodenleitung 0,28 beträgt, sinken die Kosten für das Solarmodul linear, wenn 9 bis 12 Busbars vorgesehen werden, ein Maximum an Kosten von 1,3314 wird für die Solarzelle erhalten, und die Kosten für die Solarzelle können allmählich ansteigen, wenn 13 bis 20 Busbars vorgesehen werden. Wenn der Durchmesser der Elektrodenleitung 0,33 beträgt, wird ein Maximum an Kosten von 1,3410 für die Solarzelle erhalten, wenn die Anzahl der Busbar 10 beträgt, und die Kosten für die Solarzelle können linear steigen, wenn die Anzahl der Busbar in einem Bereich von 11 bis 20 liegt. Jeder Durchmesser der Elektrodenleitung zwischen 0,2 mm und 0,33 mm wird gemessen. Wenn alle Kostenwerte minimal sind, stimmt der Durchmesser der Elektrodenleitung und die Anzahl der Busbar mit einer Bedingung y≈3,2742x^-1,34+1,7 überein, und der Wert kann abgerundet werden, wobei x den Durchmesser der Elektrodenleitung bezeichnet.
Wie in 4 dargestellt, befindet sich die optimale Anzahl der Busbar 12 zwischen einem geschlossenen Muster, das von zwei Linien y=2,987x^-1,144-1,9 und y=3,2742x^-1,134+1,7 umschlossen wird. Die Formeln der vorliegenden Offenbarung berücksichtigen die Anzahl der Busbar mit der maximalen Effizienz und die Anzahl der Busbar mit dem Minimum an Kosten, so dass ein Wert zwischen den zwei genommen wird, um sicherzustellen, dass die Leistung hoch ist und die Kosten nicht übermäßig hoch sind. Das heißt, der Zusammenhang zwischen dem Durchmesser der Elektrodenleitung 13 und der Anzahl der Busbar 12 ist 2,987x^-1,144-1,9<y<3,2742x^-1,134+1,7. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, kann die Anzahl der Busbar 12 erhöht werden, die Leistung der Solarzellen kann maximiert werden, und hilft somit eine Umwandlungseffizienz der photovoltaischen Zellen zu verbessern, Grammgewichte der Haftfilme können reduziert werden, während die Leistung erhöht wird, und die Kosten können gesenkt werden.
In einigen Ausführungsformen, die sich noch auf 1 bis 3 beziehen, umfasst das erste Elektroden-Pad 14 erste Sub-Elektroden-Pads 141 und zweite Sub-Elektroden-Pads 142, und die ersten Sub-Elektroden-Pads 141 sind an Enden der Busbar 12 angeordnet, und die zweiten Sub-Elektroden-Pads 142 sind zwischen den ersten Sub-Elektroden-Pads141 angeordnet.
Jedes der ersten Sub-Elektroden-Pads 141 weist eine Länge auf in einem Bereich von 0,5 mm bis 0,8 mm senkrecht zur Elektrodenleitung 13, das erste Sub-Elektroden-Pad 141 weist eine Breite auf in einem Bereich von 0,5 mm bis 1,2 mm parallel zur Elektrodenleitung 13, jedes der zweiten Sub-Elektroden-Pads 142 weist eine Länge auf in einem Bereich von 0,05 mm bis 0,5 mm senkrecht zur Elektrodenleitung 13, und das zweite Sub-Elektroden-Pad 142 weist eine Breite auf in einem Bereich von 0,4 mm bis 0,8 mm parallel zur Elektrodenleitung 13.
In einer Ausführungsform umfasst das erste Elektroden-Pad 14 erste Sub-Elektroden-Pads 141 und zweite Sub-Elektroden-Pads 142. Die ersten Sub-Elektroden-Pads 141 können an Harpunenformen an zwei Enden der Busbar 12 angeordnet sein. Das heißt, die ersten Sub-Elektroden-Pads 141 können auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Busbar 12 angeordnet sein. Die zweiten Sub-Elektroden-Pads 142 sind zwischen den ersten Sub-Elektroden-Pads 141 angeordnet. Die Busbar 12 ist eine gerade Linie, sodass, wenn die ersten Sub-Elektroden-Pads 141 erfolgreich verlötet sind, Positionen der Busbar 12 und der Elektrodenleitung 13 auch relativ zueinander festgelegt sind.
Die Solarzellen 1 gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können einem Größenbereich von 200 mm bis 220 mm betreffen. Die Solarzellen 1 weisen Längen und Breiten auf, die gleich sind, in einem Bereich von 200 mm bis 220 mm. In dieser Ausführungsform sind die Solarzellen 210 mm, d. h. Längen und Breiten betragen 210 mm. Im Allgemeinen sind herkömmliche Solarzellen des Modells 210 meist halbiert, und die Busbar 12 ist mit 7 oder mehr Elektroden-Pads versehen. Die Anzahl der zweiten Sub-Elektroden-Pads 142 ist in der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung im Vergleich zu einer bestehenden Lösung auf 3 reduziert. Ein Abstand zwischen benachbarten zweiten Sub-Elektroden-Pads 142 kann in einem Bereich von 18,20 mm bis 22,76 mm liegen. Das erste Sub-Elektroden-Pad 141 weist eine Länge in einem Bereich von 0,5 mm bis 0,8 mm auf senkrecht zur Elektrodenleitung 13. In einer Ausführungsform kann die Länge des ersten Sub-Elektroden-Pads 141 0,5 mm, 0,6 mm, 0,7 mm oder 0,8 mm betragen. Das erste Sub-Elektroden-Pad 141 weist eine Breite in einem Bereich von 0,5 mm bis 1,2 mm auf parallel zur Elektrodenleitung 13. In einer Ausführungsform kann die Breite des ersten Sub-Elektroden-Pads 141 0,5 mm, 0,6 mm, 0,7 mm, 0,8 mm, 0,9 mm, 1,0 mm oder 1,1 mm betragen. Die Länge und die Breiten des ersten Sub-Elektroden-Pads 141 sind gleich, z.B. sind die Länge des ersten Sub-Elektroden-Pads 141 und die Breite des ersten Sub-Elektroden-Pads 141 beide 0,5 mm, so dass eine Kontaktfläche zwischen der Elektrodenleitung 13 und dem ersten Sub-Elektroden-Pad 141 vergrößert werden kann, das Solarzellenplatte 1 in besserem Kontakt mit der Elektrodenleitung 13 sein kann, die Lötspannung erhöht wird und eine Serienlötmaschine mit hochpräziser Positionierung nicht erforderlich ist. Um das Verfahren zu realisieren, muss die Elektrodenleitung 13, die zu dem ersten Sub-Elektroden-Pad 141 gehört, abgeflacht werden, indem die Elektrodenleitung 13 auf die Solarzellenplatte 1 gezogen wird.
Das zweite Sub-Elektroden-Pad 142 weist eine Länge in einem Bereich von 0,05 mm bis 0,5 mm senkrecht zur Elektrodenleitung 13 auf. In einer Ausführungsform beträgt die Länge des zweiten Sub-Elektroden-Pads 142 0,1 mm, 0,15 mm, 0,2 mm, 0,25 mm, 0,3 mm, 0,35 mm, 0,4 mm oder 0,45 mm. Das zweite Sub-Elektroden-Pad 142 weist eine Breite in einem Bereich von 0,4 mm bis 0,8 mm auf parallel zur Elektrodenleitung 13. In einer Ausführungsform beträgt die Breite des zweiten Sub-Elektroden-Pads 142 0,45 mm, 0,5 mm, 0,55 mm, 0,6 mm, 0,65 mm, 0,7 mm oder 0,75 mm. Durch Anpassung der Anzahl und Fläche des zweiten Sub-Elektroden-Pads 142 kann die Verdeckung des zweiten Sub-Elektroden-Pads 142 an dem Solarzellensubstrat 11 verringert werden, und hilft somit den Einfluss des zweiten Sub-Elektroden-Pads 142 auf die Lichtabsorption des Solarzellensubstrats 11 zu verringern und die Betriebseffizienz der photovoltaischen Zelle zu verbessern. Gleichzeitig wird die Fläche des zweiten Sub-Elektroden-Pads 142 verkleinert, und die verbrauchte Silberpaste kann ebenfalls entsprechend reduziert werden, und hilft somit die Kosten zu senken.
In einigen Ausführungsformen, die sich noch auf 4 beziehen, liegt der Durchmesser der Elektrodenleitung 13 in einem Bereich von 0,2 mm bis 0,33 mm.
In einer Ausführungsform kann der Durchmesser der Elektrodenleitung 13 0,2 mm, 0,22 mm, 0,24 mm, 0,26 mm, 0,28 mm, 0,3 mm, 0,32 mm oder 0,33 mm betragen. Der Durchmesser der Elektrodenleitung 13 ist hierin nicht spezifiziert, sofern der Durchmesser in einem Bereich von 0,20 mm bis 0,33 mm liegt. Der Durchmesser der Elektrodenleitung 13, der in einem Bereich von 0,2 mm bis 0,33 mm liegt, kann die Leistung des Solarmoduls maximieren und gleichzeitig die Kosten des Solarmoduls minimieren.
In einigen Ausführungsformen, die sich noch auf 1 beziehen, liegt eine Breite der Busbar 12 in einem Bereich von 20 µm bis 50 µm. In einer Ausführungsform kann die Breite der Busbar 12 20 µm, 30 µm, 40 µm, 50 µm oder dergleichen betragen. In dieser Ausführungsform ist der Durchmesser der Elektrodenleitung 13 durch Verringerung der Breite jeder Busbar 12 reduziert. Folglich werden die erforderliche Anzahl und Fläche der zweiten Sub-Elektroden-Pads 142 ebenfalls relativ reduziert, während der Lötertrag und die erforderliche Lötspannung [soldering yield and required soldering tension] gewährleistet sind, und reduziert somit den Verbrauch von Silberpaste und hilft die Kosten zu senken.
In einigen Ausführungsformen, die sich noch auf 5 beziehen, wobei 5 ein schematisches Strukturdiagramm einer rückseitigen Oberfläche des Solarmoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung ist. Das Solarzellensubstrat 11 gemäß dieser Ausführungsform ist das P-Typ Substrat, zweite Elektroden-Pads 15 sind an der Busbar 12 auf der rückseitigen Oberfläche vorgesehen, eine Anzahl der zweiten Elektroden-Pads 15 liegt in einem Bereich von 6 bis 12, Längen der zweiten Elektroden-Pads 15 betragen 1,5 mm, und Breiten der zweiten Elektroden-Pads 15 liegen in einem Bereich von 2 mm bis 3 mm; oder
das Solarzellensubstrat 11 das N-Typ Substrat ist, zweite Elektroden-Pads 15 an der Busbar 12 auf der rückseitigen Oberfläche vorgesehen sind, eine Anzahl der zweiten Elektroden-Pads 15 in einem Bereich von 10 bis 12 liegt, Längen der zweiten Elektroden-Pads 15 in einem Bereich von 0,5 mm bis 0,8 mm liegen und Breiten der zweiten Elektroden-Pads 15 in einem Bereich von 0,5 mm bis 1,2 mm liegen.
In einer Ausführungsform ist das Solarzellensubstrat 11 das P-Typ Substrat, die zweiten Elektroden-Pads 15 sind an der Busbar 12 auf der rückseitigen Oberfläche vorgesehen, und die Anzahl der zweiten Elektroden-Pads 15 auf dem gesamten P-Typ Substrat liegt in einem Bereich von 6 bis 12. Mit Ausnahme der zweiten Elektroden-Pads 15 an zwei Enden der Busbar 12 liegt der Abstand zwischen benachbarten zweiten Elektroden-Pads 15 in einem Bereich von 18,20 mm bis 22,75 mm oder von 30,33 mm bis 45,50 mm. Längen der zweiten Elektroden-Pads 15 betragen 1,5 mm, und Breiten der zweiten Elektroden-Pads 15 liegen in einem Bereich von 2 mm bis 3 mm. Durch Anpassung der Anzahl und Fläche der zweiten Elektroden-Pads 15 auf dem P-Typ Substrat kann der Verbrauch von Silberpaste verringert werden, und die Solarzellenplatte 1 kann in besserem Kontakt mit der Elektrodenleitung 13 stehen, um die Lötspannung zu erhöhen.
Das Solarzellensubstrat 11 ist das N-Typ Substrat, die zweiten Elektroden-Pads 15 sind an der Busbar 12 auf der rückseitigen Oberfläche vorgesehen, und die Anzahl der zweiten Elektroden-Pads 15 auf dem gesamten N-Typ Substrat liegt in einem Bereich von 10 bis 12. Mit Ausnahme der zweiten Elektroden-Pads 15 an zwei Enden der Busbar 12 liegt der Abstand zwischen benachbarten zweiten Elektroden-Pads 15 in einem Bereich von 18,20 mm bis 22,76 mm. Längen der zweiten Elektroden-Pads 15 liegen in einem Bereich von 0,5 mm bis 0,8 mm, die z. B. 0,5 mm, 0,6 mm, 0,7 mm oder 0,8 mm betragen. Breiten der zweiten Elektroden-Pads 15 liegen in einem Bereich von 0,5 mm bis 1,2 mm, die z.B. 0,6 mm, 0,7 mm, 0,8 mm, 0,9 mm, 1,0 mm oder 1,1 mm betragen. Durch Anpassung der Anzahl und Fläche der zweiten Elektroden-Pads 15 auf dem N-Typ Substrat kann der Verbrauch von Silberpaste reduziert werden, und die Solarzellenplatte 1 kann in besserem Kontakt mit der Elektrodenleitung 13 stehen, und erhöht somit die Lötspannung.
In einigen Ausführungsformen, die sich noch auf 1 und 2 beziehen, umfasst das Solarzellensubstrat 11 ferner Finger 16, die sich mit der Busbar 12 schneiden. Die Finger 16 sind elektrisch mit der Busbar 12 verbunden.
In einer Richtung senkrecht zum Solarzellensubstrat 11 überlappen sich die Orthogonalprojektionen eines Teils der zweiten Elektroden-Pads 142 auf eine Ebene des Solarzellensubstrats 11 nicht mit den Orthogonalprojektionen der Finger 16 auf die Ebene des Solarzellensubstrats 11.
In einer Ausführungsform umfasst das Solarzellensubstrat 11 ferner Finger 16, die sich mit der Busbar 12 schneiden. Die Finger 16 können senkrecht zur Busbar 12 sein. Die Finger 16 sind elektrisch mit der Busbar 12 verbunden. Die Finger 16 sind ausgebildet elektrische Ströme, die von dem Solarzellensubstrat 11 erzeugt werden, zu sammeln. Die Busbar 12 ist ausgebildet elektrische Ströme der Finger 16 zu sammeln.
In der Richtung senkrecht zum Solarzellensubstrat 11 überlappen sich die Orthogonalprojektionen eines Teils der zweiten Elektroden-Pads 142 auf die Ebene des Solarzellensubstrats 11 nicht mit den Orthogonalprojektionen der Finger 16 auf die Ebene des Solarzellensubstrats 11. Das heißt, die zweiten Elektroden-Pads 142 sind auf der Busbar 12 angeordnet, die meisten der zweiten Elektroden-Pads 142 sind nicht an den Verbindungsstellen zwischen der Busbar 12 und den Fingern 16 angeordnet, und nur eine kleine Anzahl der zweiten Elektroden-Pads 142 ist an den Verbindungsstellen zwischen der Busbar 12 und den Fingern 16 angeordnet, was einen Elektrodenbruch an den Verbindungen zwischen der Busbar 12 und den Fingern 16, der durch das Löten verursacht wird, reduziert und somit die normale Nutzung der photovoltaischen Zellen beeinträchtigt.
In einigen Ausführungsformen, die sich noch auf 1 beziehen, ist eine Breite der Busbar 12 gleich einer Breite der Finger 16. Durch Verringerung der Breite der Busbar 12 wird der Verbrauch von Silberpaste reduziert und die Umwandlungseffizienz des Moduls verbessert.
In einigen Ausführungsformen, die sich noch auf 1 beziehen, liegen Breiten der Finger 16 in einem Bereich von 20 µm bis 30 µm, und eine Anzahl der Finger 16 liegt in einem Bereich von 135 bis 150. Die Anzahl der Finger 16 kann beispielsweise 138, 141, 144, 147 oder dergleichen betragen. Durch Verringerung der Anzahl der Finger 16 kann auch der Verbrauch von Silberpaste und die Verdeckung von Elektroden verringert werden.
In einigen Ausführungsformen, die sich auf 6 beziehen, wobei 6 ein weiteres schematisches Strukturdiagramm des Solarmoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung ist. Das Solarmodul gemäß dieser Ausführungsform umfasst ferner ein erstes Haftfilm-Material 2 und ein zweites Haftfilm-Material 3, die Solarzellen 1 sind zwischen dem ersten Haftfilm-Material 2 und dem zweiten Haftfilm-Material 3 angeordnet und das erste Haftfilm-Material 2 und/oder das zweite Haftfilm-Material 3 weisen eine Flächendichte in einem Bereich von 310 g/m² bis 430 g/m² auf. Im Allgemeinen sind das erste Haftfilm-Material 2 und das zweite Haftfilm-Material 3 ausgebildet Glas und die Solarzelle 1 zu bonden und zu fixieren. Die Verringerung des Durchmessers der Elektrodenleitung 13 hilft Grammgewichte des ersten Haftfilm-Materials 2 und des zweiten Haftfilm-Materials 3 derart zu verringern, dass das erste Haftfilm-Material 2 und das zweite Haftfilm-Material 3 mit geringeren Grammgewichten ausgewählt werden können, wenn das Solarmodul verpackt wird, und somit ein Zweck der Verringerung von Packagingkosten des Solarmoduls unter der Prämisse der Gewährleistung der Zuverlässigkeit des Solarmoduls erreicht wird.
In einigen Ausführungsformen, die sich noch auf 1 und 4 beziehen, weist das erste Elektroden-Pad 14 eine beliebige Form auf, die eine rechteckige Form, eine Rautenform, eine kreisförmige Form, eine ovale Form und eine dreieckige Form oder einer Kombination davon umfasst. Beispielsweise kann die dreieckige Form mit der rechteckigen Form, der Rautenform, der kreisförmigen Form oder der ovalen Form kombiniert sein. Solche Formen können die Fläche des ersten Elektroden-Pads 14 im Vergleich zu einer herkömmlichen quadratischen Struktur des Elektroden-Pads verringern. Das Design kann die Verdeckung der Basis verringern und kann auch den Verbrauch von Silberpaste und die Kosten reduzieren.
Wie aus den obigen Ausführungen hervorgeht, erzielt das Solarmodul gemäß der vorliegenden Offenbarung zumindest die folgenden vorteilhaften Effekte.
Durch die vorliegende Offenbarung können Kosten und Leistung des Solarmoduls ausgeglichen werden. Die Kosten werden durch eine Verringerung des Durchmessers der Elektrodenleitung reduziert, da Grammgewichte des ersten Haftfilm-Materials und des zweiten Haftfilm-Materials reduziert werden können, nachdem der Durchmesser der Elektrodenleitung verringert wurde. Die Verringerung des Durchmessers der Elektrodenleitung kann jedoch zu einer Verringerung einer Querschnittsfläche für eine Stromübertragung führen, wodurch sich die Leistung verringert, so dass eine Notwendigkeit besteht die Anzahl der Busbar und die Anzahl der Elektrodenleitung zu erhöhen, um die Leistung zu steigern. Wenn die Anzahl der Busbar jedoch einen bestimmten Wert überschreitet, kann zu viel Licht verdeckt werden, und eine Abnahme der Verdeckung ist größer als eine Zunahme der Stromübertragung, so dass die Leistung reduziert werden kann. Daher wird der Zusammenhang zwischen dem Durchmesser der Elektrodenleitung und der Anzahl der Busbar auf 2,987x^-1,144-1,9<y<3,2742x^-1,134+1,7 festgelegt. Die Anzahl der Busbar, die innerhalb eines Bereichs von den zwei liegt, kann die Anzahl der Busbar erhöhen, die Leistung der Solarzellen maximieren, und hilft somit die Umwandlungseffizienz der photovoltaischen Zellen zu verbessern, Grammgewichte von Haftfilmen zu minimieren, während die Leistung erhöht wird, und die Kosten reduziert werden.
Obwohl einige spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung anhand von Beispielen detailliert beschrieben wurden, sollte der Fachmann verstehen, dass die obigen Beispiele nur der Veranschaulichung dienen und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken. Der Fachmann sollte verstehen, dass die obigen Ausführungsformen modifiziert werden können, ohne dass der Schutzumfang und der Sinn der Offenbarung verlassen wird. Der Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert.

Claims

Solarmodul, das Solarzellen und Elektrodenleitungen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass, jede der Solarzellen ein Solarzellensubstrat und Busbars umfasst, die auf einer Seite des Solarzellensubstrats angeordnet sind; jede der Elektrodenleitungen weist ein Ende auf, das mit der Busbar auf einer vorderen Oberfläche einer Solarzellenplatte [solar cell sheet] der Solarzellen verbunden ist, und ein anderes Ende, das mit der Busbar auf einer rückseitigen Oberfläche einer anderen Solarzellenplatte der Solarzellen verbunden ist, die benachbart ist zu der einen Solarzellenplatte; erste Elektroden-Pads sind an der Busbar vorgesehen, wobei eine Anzahl der ersten Elektroden-Pads in einem Bereich von 6 bis 12 liegt; und ein Zusammenhang zwischen einem Durchmesser der Elektrodenleitung und einer Anzahl der Busbar 2,987x^-1,144-1,9<y<3,2742x^-1,134+1,7 ist, wobei x den Durchmesser der Elektrodenleitung und y die Anzahl der Busbar bezeichnet.
Solarmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Elektroden-Pads erste Sub-Elektroden-Pads und zweite Sub-Elektroden-Pads umfassen, jedes der ersten Sub-Elektroden-Pads an einem Ende der Busbar angeordnet ist und die zweiten Sub-Elektroden-Pads zwischen den ersten Sub-Elektroden-Pads angeordnet sind; und jedes der ersten Sub-Elektroden-Pads weist eine Länge in einem Bereich von 0,5 mm bis 0,8 mm in einer Richtung senkrecht zur Elektrodenleitung auf, jedes der ersten Sub-Elektroden-Pads weist eine Breite in einem Bereich von 0,5 mm bis 1,2 mm in einer Richtung parallel zur Elektrodenleitungen auf.
Solarmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge und die Breite des ersten Sub-Elektroden-Pads gleich sind.
Solarmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der zweiten Sub-Elektroden-Pads eine Länge in einem Bereich von 0,05 mm bis 0,5 mm in der Richtung senkrecht zur Elektrodenleitung aufweist und das zweite Sub-Elektroden-Pad eine Breite in einem Bereich von 0,4 mm bis 0,8 mm in der Richtung parallel zur Elektrodenleitung aufweist.
Solarmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Elektrodenleitung in einem Bereich von 0,2 mm bis 0,33 mm liegt.
Solarmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Elektrodenleitung in einem Bereich von 0,22 mm bis 0,28 mm liegt.
Solarmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite der Busbar in einem Bereich von 20 µm bis 50 µm liegt.
Solarmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarzellensubstrat ein P-Typ Substrat oder ein N-Typ Substrat ist.
Solarmodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarzellensubstrat das P-Typ Substrat ist, und die Busbar auf der rückseitigen Oberfläche mit zweiten Elektroden-Pads versehen ist, und eine Anzahl der zweiten Elektroden-Pads in einem Bereich von 6 bis 12 liegt, Längen der zweiten Elektroden-Pads 1,5 mm betragen und Breiten der zweiten Elektroden-Pads in einem Bereich von 2 mm bis 3 mm liegen; oder das Solarzellensubstrat das N-Typ Substrat ist, und die Busbar auf der rückseitigen Oberfläche mit zweiten Elektroden-Pads versehen ist, eine Anzahl der zweiten Elektroden-Pads in einem Bereich von 10 bis 12 liegt, Längen der zweiten Elektroden-Pads in einem Bereich von 0,5 mm bis 0,8 mm liegen und Breiten der zweiten Elektroden-Pads in einem Bereich von 0,5 mm bis 1,2 mm liegen.
Solarmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Finger auf dem Solarzellensubstrat vorgesehen sind und sich mit der Busbar schneiden, und die Finger elektrisch mit der Busbar verbunden sind; und sich in einer Richtung senkrecht zum Solarzellensubstrat Orthogonalprojektionen eines Teils der zweiten Elektroden-Pads auf eine Ebene des Solarzellensubstrats nicht mit Orthogonalprojektionen der Finger auf die Ebene des Solarzellensubstrats überlappen.
Solarmodul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite der Busbar gleich einer Breite von jedem der Finger ist.
Solarmodul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Breiten der Finger in einem Bereich von 20 µm bis 30 µm liegen; und eine Anzahl der Finger in einem Bereich von 135 bis 150 liegt.
Solarmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarmodul ferner ein erstes Haftfilm-Material und ein zweites Haftfilm-Material umfasst, die Solarzellen zwischen dem ersten Haftfilm-Material und dem zweiten Haftfilm-Material angeordnet sind und das erste Haftfilm-Material und/oder das zweite Haftfilm-Material eine Flächendichte in einem Bereich von 310 g/m² bis 430 g/m² aufweist.
Solarmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellen Längen und Breiten, die gleich sind, in einem Bereich von 200 mm bis 220 mm aufweisen.
Solarmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der ersten Elektroden-Pads eine Form aufweist, die eine rechteckige Form, eine Rautenform, eine kreisförmige Form, eine ovale Form und eine dreieckige Form oder eine Kombination davon umfasst.