DE202023101877U1 - Solarzelle und Photovoltaikmodul - Google Patents

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Abstract

Solarzelle (1), wobei die Solarzelle (1) eine rechteckige Form aufweist und in Dickenrichtung der Solarzelle (1) eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche umfasst; und die Solarzelle (1) mit Elektrodenflächen (2) versehen ist, die auf der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche angeordnet sind, wobei in Dickenrichtung der Solarzelle (1) Projektionen der auf der ersten Oberfläche angeordneten Elektrodenflächen (2) nicht mit Projektionen der auf der zweiten Oberfläche angeordneten Elektrodenflächen (2) überlappen, wobei für einen Abstand d1 zwischen einer der auf der ersten Oberfläche angeordneten Elektrodenflächen (2) und einer am nächsten liegenden der auf der zweiten Oberfläche angeordneten Elektrodenflächen (2) gilt: 0,2 mm ≤ d1 ≤ 2 mm.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das technische Gebiet der Solarzellen und insbesondere auf eine Solarzelle und ein Photovoltaikmodul.
  • HINTERGRUND
  • Die photovoltaische Stromerzeugung ist eine Technik, die den photovoltaischen Effekt einer Halbleiteroberfläche nutzt, um Lichtenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Die zentrale Einheit ist ein Photovoltaikmodul. Das Photovoltaikmodul umfasst im Allgemeinen eine Verkapselungsstruktur (Verpackungsstruktur), einen Klebefilm und Solarzellenstränge. Der Solarzellenstrang wird durch Verbinden mehrerer Solarzellen mittels Lötstreifen gebildet. Daher können die Abmessungen der Solarzellen die Abmessungen des Photovoltaikmoduls direkt beeinflussen, wodurch die Stromerzeugung des Photovoltaikmoduls beeinflusst wird.
  • Bestehende Solarzellen sind im Allgemeinen quadratisch, wobei man gewöhnlich Solarzellen mit den Abmessungen 182 mm × 182 mm und 210 mm × 210 mm verwendet. Ein Photovoltaikmodul mit Solarzellen von 182 mm × 182 mm kann die Anforderungen an eine hohe Leistung nicht erfüllen, und die Abmessungen eines Photovoltaikmoduls mit Solarzellen von 210 mm × 210 mm stehen nicht im Einklang mit den Beschränkungen für die Abmessungen von Behältern, was den Transport des Photovoltaikmoduls nachteilig beeinflussen kann.
  • KURZFASSUNG
  • Die vorliegende Offenbarung schafft eine Solarzelle und ein Photovoltaikmodul. Die Solarzelle kann den Vorteil einer hohen Leistung aufweisen und ist gleichzeitig für herkömmliche Verkapselungs- und Transportverfahren geeignet.
  • Die vorliegende Offenbarung schafft eine Solarzelle, die eine rechteckige Form aufweist, wobei die Solarzelle in Dickenrichtung der Solarzelle eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche umfasst; wobei die Solarzelle mit Elektrodenflächen versehen ist, die auf der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche angeordnet sind, wobei in Dickenrichtung der Solarzelle Projektionen der auf der ersten Oberfläche angeordneten Elektrodenflächen nicht mit Projektionen der auf der zweiten Oberfläche angeordneten Elektrodenflächen überlappen, wobei für einen Abstand d1 zwischen einer der auf der ersten Oberfläche angeordneten Elektrodenflächen und einer am nächsten liegenden der auf der zweiten Oberfläche angeordneten Elektrodenflächen gilt: 0,2 mm ≤ d1 ≤ 2 mm.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen sind die Elektrodenflächen entlang einer Längsrichtung der Solarzelle oder einer Breitenrichtung der Solarzelle gleichmäßig verteilt; oder von einer Mitte der Solarzelle zu einem Rand der Solarzelle nimmt der Abstand zwischen benachbarten Elektrodenflächen allmählich zu.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen gilt für eine Länge L und eine Breite W der Solarzelle: L/2 + 0.5 mm ≤ W ≤ L/2 + 5 mm.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen gilt für einen Mindestabstand d2 zwischen jeder der Elektrodenflächen und einem Rand der Solarzelle entlang einer Anordnungsrichtung der Elektrodenflächen: 0.3 mm ≤ d2 ≤ 3 mm.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst die Solarzelle ferner Sammelleiter und Finger, wobei jeder der Sammelleiter Verbindungsleitungen und Harpunenstrukturen umfasst, wobei die Harpunenstrukturen an einem Rand der Verbindungsleitungen angeordnet sind und ein Teil der Finger mit den Harpunenstrukturen verbunden ist.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen verlaufen wenigstens 2/3 der mit den Harpunenstrukturen verbundenen Finger durch die Harpunenstrukturen.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen verlaufen alle mit den Harpunenstrukturen verbundenen Finger durch die Harpunenstrukturen.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen weist die Solarzelle eine Schneide-Kante und eine Nicht-Schneide-Kante auf, wobei an den Harpunenstrukturen nahe der Schneide-Kante alle damit verbundenen Finger durch die Harpunenstrukturen verlaufen und an den Harpunenstrukturen nahe der Nicht-Schneide-Kante wenigstens 2/3 der damit verbundenen Finger durch die Harpunenstrukturen verlaufen.
  • Die vorliegende Offenbarung schafft ferner ein Verfahren zum Drucken einer Solarzelle, wie oben beschrieben, wobei das Verfahren umfasst: Drucken von Fingern auf eine geschnittene Solarzelle; und Drucken von Sammelleitern und Elektrodenflächen auf die geschnittene Solarzelle.
  • Die vorliegende Offenbarung schafft ein Photovoltaikmodul, das umfasst: wenigstens einen Solarzellenstrang, wenigstens eine Verkapselungsschicht und wenigstens eine Abdeckplatte, wobei der wenigstens eine Solarzellenstrang durch Verbinden mehrerer Solarzellen, wie oben beschrieben, ausgebildet ist, die wenigstens eine Verkapselungsschicht dazu konfiguriert ist, eine Oberfläche des wenigstens einen Solarzellenstrangs zu bedecken, und die wenigstens eine Abdeckplatte dazu konfiguriert ist, eine von dem wenigstens einen Solarzellenstrang abgewandte Oberfläche der wenigstens einen Verkapselungsschicht abzudecken.
  • Es ist davon auszugehen, dass die obige allgemeine Beschreibung und die nachfolgende ausführliche Beschreibung lediglich beispielhaft und veranschaulichend sind und die vorliegende Offenbarung nicht einschränken können.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1 ist ein schematisches Strukturdiagramm einer Solarzelle gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
    • 2 ist ein schematisches Strukturdiagramm der Positionen der Elektrodenflächen auf der Solarzelle in 1;
    • 3 ist eine vergrößerte Teilansicht eines Bereichs A in 1 in einer oder mehreren Ausführungsformen;
    • 4 ist eine vergrößerte Teilansicht des Bereichs A in 1 in einer oder mehreren Ausführungsformen;
    • 5 ist ein schematisches Strukturdiagramm einer Solarzelle gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung; und
    • [0021] 6 ist ein schematisches Strukturdiagramm eines Photovoltaikmoduls gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • Die hier beigefügten Zeichnungen sind integraler Bestandteil dieser Offenbarung, zeigen Ausführungsformen, die mit der vorliegenden Offenbarung übereinstimmen, und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Grundsätze der vorliegenden Offenbarung zu erläutern.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Zum besseren Verständnis der technischen Lösung der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
  • Es ist klarzustellen, dass die beschriebenen Ausführungsformen nur einige und nicht alle Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung darstellen. Alle anderen Ausführungsformen, die ein durchschnittlicher Fachmann basierend auf den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ohne schöpferischen Aufwand erlangt, fallen unter den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung.
  • Die in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verwendeten Begriffe dienen nur zum Beschreiben bestimmter Ausführungsformen und sollen die vorliegende Offenbarung nicht einschränken. Wie in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und den beigefügten Ansprüchen verwendet, sind die Singularformen „ein/eine“ und „der/die/das“ so zu verstehen, dass sie Pluralformen einschließen, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes spezifiziert.
  • Es ist davon auszugehen, dass der hier verwendete Begriff „und/oder“ lediglich eine Assoziationsbeziehung ist, die verbundene Objekte beschreibt und angibt, dass drei Beziehungen vorhanden sein können. Beispielsweise gibt A und/oder B an, dass es drei Fälle gibt: A allein, A und B zusammen und B allein. Außerdem bedeutet das Zeichen „/“ hier im Allgemeinen, dass assoziierte Objekte davor und danach in einer „oder“-Beziehung stehen.
  • Es ist zu beachten, dass die in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Ortsbegriffe wie „oben“, „unten“, „links“ und „rechts“ mit Bezug auf die in den beigefügten Zeichnungen gezeigten Winkel beschrieben werden und nicht als Einschränkungen der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu verstehen sind. Außerdem ist in diesem Zusammenhang ferner klar, dass ein Element, das als „über“ oder „unter“ einem anderen Element verbunden bezeichnet wird, direkt „über“ oder „unter“ einem anderen Element verbunden sein kann oder über ein Zwischenelement „über“ oder „unter“ einem anderen Element verbunden sein kann.
  • Einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung stellen eine Solarzelle 1 bereit. Wie in 1 und 2 gezeigt, hat die Solarzelle 1 die Form eines Rechtecks, wobei die Solarzelle 1 in Dickenrichtung der Solarzelle 1 eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist. Die Solarzelle 1 ist mit Elektrodenflächen 2 versehen. Die Elektrodenflächen 2 sind auf der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche angeordnet, wobei in Dickenrichtung der Solarzelle 1 Projektionen der auf der ersten Oberfläche angeordneten Elektrodenflächen 2 nicht mit Projektionen der auf der zweiten Oberfläche angeordneten Elektrodenflächen 2 überlappen.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen, wie in 1 gezeigt, hat die Solarzelle 1 die Form eines Rechtecks, d.h. die Länge und die Breite der Solarzelle 1 sind unterschiedlich, so dass die Fläche der Solarzelle 1 durch Erhöhung der Länge der Solarzelle 1 vergrößert wird, wodurch die Fläche des Photovoltaikmoduls vergrößert wird und die Leistung des Photovoltaikmoduls verbessert wird. Gleichzeitig wird die Breite der Solarzelle 1 so festgelegt, dass die Solarzelle 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung weiterhin auf herkömmliche Weise verbunden, verkapselt und transportiert werden kann, so dass keine Notwendigkeit besteht, neue Layout- und Verkapselungsverfahren zu entwickeln, was die Leistung des Photovoltaikmoduls verbessert, ohne die Herstellungskosten der Solarzelle 1 zu erhöhen.
  • Wie in 2 gezeigt, sind die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche der Solarzelle 1. In Dickenrichtung der Solarzelle 1 überlappen die Projektionen der auf der ersten Oberfläche angeordneten Elektrodenflächen 2 nicht mit den Projektionen der auf der zweiten Oberfläche angeordneten Elektrodenflächen 2. Das heißt, die Elektrodenflächen 2 auf der ersten Oberfläche und die Elektrodenflächen 2 auf der zweiten Oberfläche sind versetzt angeordnet, um eine Zinnansammlung der Elektrodenflächen 2 auf zwei Seiten der gleichen Position auf der Solarzelle 1 zu verhindern, die Festigkeit der Solarzelle 1 zu verbessern und die Solarzelle 1 weniger anfällig für versteckte Risse zu machen.
  • Außerdem können die Elektrodenflächen 2 die Form von Rechtecken, Kreisen oder Ellipsen aufweisen.
  • In einigen Ausführungsformen, wie in 1 und 2 gezeigt, sind die Elektrodenflächen 2 entlang einer Längsrichtung oder Breitenrichtung der Solarzelle 1 gleichmäßig angeordnet, oder von der Mitte zum Rand der Solarzelle 1 nimmt ein Abstand zwischen benachbarten Elektrodenflächen 2 allmählich zu.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen, wie in 1 und 2 gezeigt, sind die Elektrodenflächen 2 entlang der Längsrichtung oder der Breitenrichtung der Solarzelle 1 gleichmäßig angeordnet, so dass die von der Solarzelle 1 erzeugten Ströme besser zu den Elektrodenflächen 2 gebündelt und dann nach außen abgeführt werden können, wodurch eine Beeinflussung der Leistung des Photovoltaikmoduls aufgrund der Unfähigkeit der Elektrodenflächen 2, die von der Solarzelle 1 erzeugten Ströme effektiv einzusammeln, verhindert wird.
  • Außerdem können die Elektrodenflächen 2 auf der Solarzelle 1 wie folgt verteilt sein. Von der Mitte zum Rand der Solarzelle 1 nimmt ein Abstand zwischen benachbarten Elektrodenflächen 2 allmählich zu. Durch die Anpassung des Abstands zwischen den benachbarten Elektrodenflächen 2 kann wirksam verhindert werden, dass die Elektrodenflächen 2 auf den beiden Seiten der Solarzelle 1 überlappen, wodurch die Festigkeit und Steifigkeit der Solarzelle 1 gewährleistet wird und die Solarzelle 1 weniger anfällig für versteckte Risse wird.
  • In einigen Ausführungsformen liegen die Breiten der Elektrodenflächen 2 im Bereich von 0,5 mm bis 1,2 mm und die Längen der Elektrodenflächen 2 liegen im Bereich von 0,6 mm bis 1,4 mm. Beispielsweise können die Breiten der Elektrodenflächen 2 gleich 0,5 mm, 0,6 mm, 0,8 mm, 1,0 mm, 1,2 mm oder ähnlich sein, und die Längen der Elektrodenflächen 2 können gleich 0,6 mm, 0,8 mm, 1,0 mm, 1,2 mm, 1,4 mm oder ähnlich sein.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen sollten die Abmessungen der Elektrodenflächen 2 nicht übermäßig groß oder übermäßig klein sein. Wenn die Abmessungen der Elektrodenflächen 2 übermäßig klein sind (beispielsweise haben die Elektrodenflächen 2 eine Breite von weniger als 0,5 mm und eine Länge von weniger als 0,6 mm), können die Elektrodenflächen 2 keine ausreichende Lötspannung erzeugen, was zu einer schlechten Lötung führt und die Leistungsfähigkeit der Solarzelle 1 beeinträchtigt. Sind die Abmessungen der Elektrodenflächen 2 übermäßig groß (beispielsweise weisen die Elektrodenflächen 2 eine Breite von mehr als 1,2 mm und eine Länge von mehr als 1,4 mm auf), erhöht sich der Bedarf an Rohstoffen, um die Elektrodenflächen 2 auszubilden, was zu einem Anstieg der Herstellungskosten der Solarzelle führt. Wenn daher die Breiten der Elektrodenflächen 2 im Bereich von 0,5 mm bis 1,2 mm liegen und die Längen der Elektrodenflächen 2 im Bereich von 0,6 mm bis 1,4 mm liegen, können die Herstellungskosten der Solarzelle 1 reduziert werden, während eine ausreichende Lötspannung gewährleistet ist.
  • In einigen Ausführungsformen sind die Abmessungen der Elektrodenflächen 2 in der Nähe des Randes der Solarzelle 1 größer als die Abmessungen der anderen Elektrodenflächen 2 auf der Solarzelle 1.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen, wie in 1 gezeigt, weist der Rand der Solarzelle 1 einen relativ hohen Kaltlotanteil auf, wobei die Abmessungen der Elektrodenflächen 2 in der Nähe des Randes der Solarzelle 1 größer sind als die Abmessungen der anderen Elektrodenflächen 2 auf der Solarzelle 1, wodurch der Kaltlotanteil der Elektrodenflächen 2 am Rand der Solarzelle 1 reduziert werden kann. In einigen Ausführungsformen weisen die Elektrodenflächen 2 in der Nähe des Randes der Solarzelle 1 Längen von 1,2 mm und Breiten von 0,8 mm auf, wobei die anderen Elektrodenflächen 2 auf der Solarzelle 1 Längen von 0,8 mm und Breiten von 0,6 mm aufweisen.
  • In einigen Ausführungsformen gilt entlang einer Längsrichtung oder Breitenrichtung der Solarzelle 1 für Abstände d1 zwischen den auf der ersten Oberfläche befindlichen Elektrodenflächen 2 und den dazu nächstgelegenen auf der zweiten Oberfläche befindlichen Elektrodenflächen 2: 0,2 mm ≤ d1 ≤ 2 mm. Beispielsweise können die Abstände d1 gleich 0,2 mm, 0,5 mm, 1,0 mm, 1,5 mm, 2,0 mm oder dergleichen sein.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen sollten entlang der Längsrichtung oder der Breitenrichtung der Solarzelle 1 die Abstände d1 zwischen den auf der ersten Oberfläche angeordneten Elektrodenflächen 2 und den dazu am nächsten liegenden auf der zweiten Oberfläche angeordneten Elektrodenflächen 2 nicht übermäßig groß oder übermäßig klein sein. Wenn die Abstände d1 übermäßig groß sind (beispielsweise größer als 2 mm), können die Elektrodenflächen 2 ungleichmäßig auf der Solarzelle 1 verteilt sein, was das Bündeln und Abführen der von der Solarzelle 1 erzeugten Ströme beeinträchtigt und somit die Leistung des Photovoltaikmoduls beeinträchtigt. Wenn die Abstände d1 übermäßig klein sind (beispielsweise kleiner als 0,2 mm), können die auf der ersten Oberfläche angeordneten Elektrodenflächen 2 den auf der zweiten Oberfläche angeordneten Elektrodenflächen 2 nicht wirksam ausweichen oder die auf der zweiten Oberfläche angeordneten Elektrodenflächen 2 können den auf der ersten Oberfläche angeordneten Elektrodenflächen 2 nicht wirksam ausweichen, was zu einer Beanspruchungskonzentration auf der Solarzelle 1 führt, die somit anfällig für versteckte Risse ist. Wenn daher entlang der Längsrichtung oder der Breitenrichtung der Solarzelle 1 für die Abstände d1 zwischen den auf der ersten Oberfläche angeordneten Elektrodenflächen 2 und den dazu am nächsten liegenden auf der zweiten Oberfläche angeordneten Elektrodenflächen 2 0,2 mm ≤ d1 ≤ 2 mm gilt, kann ein problemloses Bündeln und Abführen der von der Solarzelle 1 erzeugten Ströme gewährleistet werden, während die Steifigkeit und Festigkeit der Solarzelle 1 gewährleistet sind.
  • In einigen Ausführungsformen gilt für eine Länge L und eine Breite W der Solarzelle 1: L/2 + 0,5 mm ≤ W ≤ L/2 + 5 mm. Beispielsweise können die Länge L und die Breite W in der folgenden Beziehung stehen: W = L/2 + 0,5 mm, W = L/2 + 1 mm, W = L/2 + 3 mm, W = L/2 + 5 mm oder dergleichen.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen, wenn für die Länge L und die Breite W der Solarzelle 1 L/2 + 0,5 mm ≤ W ≤ L/2 + 5 mm gilt, wird einerseits die Breite jeder Solarzelle 1 vergrößert, so dass die Fläche des durch Verbinden der Solarzellen 1 ausgebildeten Photovoltaikmoduls stark vergrößert werden kann, um somit die Leistung des Photovoltaikmoduls effektiv zu verbessern. Da andererseits jede Solarzelle 1 sich in ihren Abmessungen geringfügig von der bestehenden Solarzelle unterscheidet, ist es nicht notwendig, die Art der Bearbeitung, der Verkapselung und des Transports der Solarzelle 1 zu ändern, so dass die Herstellungskosten der Solarzelle 1 effektiv kontrolliert werden können. Gleichzeitig muss die Anzahl der Sammelleiter 3 und der Finger 4 auf der Solarzelle 1 nicht verändert werden, und es müssen nur die Abstände zwischen benachbarten Sammelleitern 3 und benachbarten Fingern 4 angepasst werden, so dass die Herstellungskosten für die Solarzelle 1 nicht steigen.
  • In einigen Ausführungsformen wird die Fläche der Solarzelle 1 in der vorliegenden Offenbarung um 5 % bis 20 % im Vergleich zur Fläche der bestehenden Solarzelle 1 vergrößert, wodurch die lichtempfangende Fläche des Photovoltaikmoduls effektiv vergrößert wird und die Leistung des Photovoltaikmoduls verbessert wird.
  • In einigen Ausführungsformen gilt entlang einer Anordnungsrichtung der Elektrodenflächen 2 für einen Mindestabstand d2 zwischen den Elektrodenflächen 2 und dem Rand der Solarzelle 1: 0,3 mm ≤ d2 ≤ 3 mm. Beispielsweise kann der Mindestabstand d2 zwischen den Elektrodenflächen 2 und dem Rand der Solarzelle 1 gleich 0,3 mm, 0,5 mm, 1 mm, 2 mm, 3 mm oder dergleichen sein.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen sollte der Mindestabstand d2 zwischen den Elektrodenflächen 2 und dem Rand der Solarzelle 1 nicht übermäßig groß oder übermäßig klein sein. Wenn der Abstand d2 übermäßig groß ist (beispielsweise größer als 3 mm), ist es für die am Rand der Solarzelle 1 erzeugten Ströme schwieriger, zu den Elektrodenflächen 2 zu fließen, und die Stromverluste der Solarzelle 1 nehmen zu, was die Leistung des durch Verbinden der Solarzellen 1 ausgebildeten Photovoltaikmoduls beeinträchtigt. Wenn der Abstand d2 übermäßig klein ist (beispielsweise kleiner als 0,3 mm), muss die Solarzelle 1 mit mehr Elektrodenflächen 2 versehen werden, was die Herstellungskosten der Solarzelle 1 erhöht. Gleichzeitig kann die Abschirmung der Oberfläche der Solarzelle 1 durch die Elektrodenflächen 2 auch die Ausnutzung des Sonnenlichts durch die Solarzelle 1 beeinträchtigen, wodurch der photoelektrische Umwandlungswirkungsgrad der Solarzelle 1 beeinträchtigt wird. Wenn daher entlang der Anordnungsrichtung der Elektrodenflächen 2 für den Mindestabstand d2 zwischen den Elektrodenflächen 2 und dem Rand der Solarzelle 1 gilt: 0,3 mm ≤ d2 ≤ 3 mm, kann die Leistung des Photovoltaikmoduls, das durch Verbinden der Solarzellen 1 ausgebildet wird, gewährleistet werden.
  • In einigen Ausführungsformen, wie in 1 gezeigt, ist die Solarzelle 1 mit Sammelleitern 3 und Fingern 4 versehen, wobei die Sammelleiter 3 Verbindungsleitungen 31 und Harpunenstrukturen 32 umfassen, wobei die Harpunenstrukturen 32 an den Rändern der Verbindungsleitungen 31 angeordnet sind und ein Teil der Finger 4 mit den Harpunenstrukturen 32 verbunden ist.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen, wie in 1 gezeigt, sind sowohl die Sammelleiter 3 als auch die Finger 4 auf der Solarzelle 1 angeordnet. Die Sammelleiter 3 umfassen jeweils Verbindungsleitungen 31 und Harpunenstrukturen 32, wobei ein Teil der Finger 4 mit den Verbindungsleitungen 31 verbunden ist und ein Teil der Finger 4 mit den Harpunenstrukturen 32 verbunden ist. Auf den Sammelleitern 3 sind Elektrodenflächen 2 ausgebildet, und die Harpunenstrukturen 32 und die Verbindungsleitungen 31 sind durch die Elektrodenflächen 2 verbunden. Da die Harpunenstrukturen am Rand der Solarzelle 1 angeordnet sind, können die Harpunenstrukturen 32 die von den Fingern 4 gesammelten Ströme am Rand der Solarzelle 1 effektiv bündeln, was die Leistung der Solarzelle 1 erhöht.
  • Außerdem können die Sammelleiter 3, wie in 5 gezeigt, diskontinuierlich angeordnet sein, wodurch Bearbeitungsschwierigkeiten der Sammelleiter 3 reduziert werden.
  • In einigen Ausführungsformen können sowohl die erste Oberfläche als auch die zweite Oberfläche der Solarzelle 1 mit der Struktur der in 1 gezeigten Sammelleiter 3 verwendet werden. In einigen Ausführungsformen können sowohl die erste Oberfläche als auch die zweite Oberfläche der Solarzelle 1 mit der Struktur der in 5 gezeigten Sammelleiter 3 verwendet werden. In einigen Ausführungsformen kann die erste Oberfläche der Solarzelle 1 mit der in 1 gezeigten Struktur der Sammelleiter 3 verwendet werden, und die zweite Oberfläche der Solarzelle 1 kann mit der in 5 gezeigten Struktur der Sammelleiter 3 verwendet werden, oder die erste Oberfläche der Solarzelle 1 kann mit der in 5 gezeigten Struktur der Sammelleiter 3 verwendet werden und die zweite Oberfläche der Solarzelle 1 kann mit der in 1 gezeigten Struktur der Sammelleiter 3 verwendet werden, um unterschiedliche Anwendungsszenarien zu unterstützen.
  • In einigen Ausführungsformen, wie in 3 gezeigt, verlaufen alle mit den Harpunenstrukturen 32 verbundenen Finger 4 durch die Harpunenstrukturen 32.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen, wie in 3 gezeigt, verlaufen alle mit den Harpunenstrukturen 32 verbundenen Finger 4 durch die Harpunenstrukturen 32, was die Fähigkeit der Harpunenstrukturen 32 verbessert, Ströme einzusammeln, wodurch die Leistung der Solarzelle 1 und des Photovoltaikmoduls erhöht wird.
  • In einigen Ausführungsformen, wie in 4 gezeigt, verlaufen wenigstens 2/3 der mit den Harpunenstrukturen 32 verbundenen Finger 4 durch die Harpunenstrukturen 32.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen, wie in 4 gezeigt, verlaufen wenigstens 2/3 der mit den Harpunenstrukturen 32 verbundenen Finger 4 durch die Harpunenstrukturen 32, was einerseits die Fähigkeit der Harpunenstrukturen 32 zum Einsammeln von Strömen gewährleistet und andererseits den Pastenbedarf zum Ausbilden der Harpunenstrukturen 32 reduziert und somit die Herstellungskosten der Solarzelle 1 reduziert.
  • In einigen Ausführungsformen, wie in 3 und 4 gezeigt, weist die Solarzelle 1 eine Schneide-Kante (Schneide-Rand) und eine Nicht-Schneide-Kante (Nicht-Schneide-Rand) auf, wobei bei den Harpunenstrukturen 32 nahe der Schneide-Kante alle damit verbundenen Finger 4 durch die Harpunenstrukturen 32 verlaufen und bei den Harpunenstrukturen 32 nahe der Nicht-Schneide-Kante mindestens 2/3 der damit verbundenen Finger 4 durch die Harpunenstrukturen 32 verlaufen.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen entstehen an der Schneide-Kante der Solarzelle 1 beim Schneiden strukturelle Defekte, die anfällig für die Rekombination von Ladungsträgern sind. Daher können an den Harpunenstrukturen 32 in der Nähe der Schneide-Kante alle damit verbundenen Finger 4, die durch die Harpunenstrukturen 32 verlaufen, wodurch die Fähigkeit der Harpunenstrukturen 32, Ströme einzusammeln, verbessert und die Leistung der Solarzelle 1 effektiv erhöht wird. Es gibt weniger strukturelle Defekte an der Nicht-Schneide-Kante der Solarzelle 1, und es gibt dort weniger Rekombination von Ladungsträgern. Daher können bei den Harpunenstrukturen 32 in der Nähe der Nicht-Schneide-Kante wenigstens 2/3 der damit verbundenen Finger 4 durch die Harpunenstrukturen 32 verlaufen, wodurch die zum Ausbilden der Harpunenstrukturen 32 benötigte Paste reduziert wird und die Herstellungskosten der Solarzelle 1 reduziert werden. Daher können die Schneide-Kante und die Nicht-Schneide-Kante der Solarzelle 1 unterschiedliche Harpunenstrukturen 32 aufweisen, wodurch die Herstellungskosten der Solarzelle 1 reduziert werden und zugleich ein effektives Einsammeln der von der Solarzelle 1 erzeugten Ströme gewährleistet wird.
  • In einigen Ausführungsformen ist eine Anzahl von Sammelleitern 3 auf einer Solarzelle 1 gleich 14 bis 16, und ein Abstand zwischen benachbarten Sammelleitern 3 liegt im Bereich von 10 mm bis 15 mm. Die Anzahl der Finger 4 auf einer Solarzelle 1 beträgt 90 bis 140, und der Abstand zwischen benachbarten Fingern 4 liegt im Bereich von 0,5 mm bis 1,5 mm.
  • In einigen Ausführungsformen ist die Anzahl der Elektrodenflächen 2, die auf einem Sammelleiter 3 angeordnet sind, gleich 3 bis 15. Beispielsweise kann die Anzahl der auf einem Sammelleiter 3 angeordneten Elektrodenflächen 3, 5, 8, 10, 12, 15 oder dergleichen sein.
  • Einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung stellen ein Verfahren zum Drucken der in den oberen Ausführungsformen beschriebenen Solarzelle 1 bereit. Das Verfahren zum Drucken der Solarzelle 1 umfasst die folgenden Schritte.
  • In S 1 werden die Finger 4 auf die zugeschnittene Solarzelle 1 gedruckt.
  • In S2 werden Sammelleiter 3 und Elektrodenflächen 2 auf die zugeschnittene Solarzelle 1 gedruckt.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen werden zuerst die Finger 4 und dann die Sammelleiter 3 auf die Solarzelle 1 gedruckt. Daher können die Positionen der Elektrodenflächen 2 mit denen der Finger 4 überlappen. Wenn die Positionen der Elektrodenflächen 2 und der Finger 4 einander überlappen, können die Elektrodenflächen 2 dennoch mit den Sammelleitern 3 verbunden werden. Die Kontaktflächen zwischen den Elektrodenflächen 2 und den Sammelleitern 3 sind größer, und die Verbindung ist zuverlässiger. Daher müssen die Elektrodenflächen 2 nicht von den Fingern 4 ferngehalten werden, was die Schwierigkeiten beim Drucken reduziert.
  • Einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung stellen ein Photovoltaikmodul bereit. Wie in 6 gezeigt, umfasst das Photovoltaikmodul: wenigstens einen Solarzellenstrang 110, wenigstens eine Verkapselungsschicht 120 und wenigstens eine Abdeckplatte 130. Der Solarzellenstrang 110 wird durch Verbinden mehrerer Solarzellen 1 ausgebildet. Die Verkapselungsschicht 120 ist dazu konfiguriert, die obere und die untere Oberfläche des Solarzellenstrangs 110 zu bedecken. Die Abdeckplatte 130 ist dazu konfiguriert, eine von dem Solarzellenstrang 110 abgewandte Oberfläche der Verkapselungsschicht 120 abzudecken.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen, wie in 6 gezeigt, sind mehrere Solarzellen in dem Solarzellenstrang 110 elektrisch in Reihe und/oder parallel verbunden. Durch einen Laminierungsprozess können die Abdeckplatte 130, die Verkapselungsschicht 120 und der Solarzellenstrang 110 in einer bestimmten Reihenfolge gepresst werden, um eine laminierte Anordnung zu erhalten, und anschließend kann ein Rahmen an der laminierten Anordnung installiert werden, um das Photovoltaikmodul auszubilden, um somit den Transport und die Verwendung zu erleichtern.
  • Außerdem wird der Solarzellenstrang 110 durch die Verkapselungsschicht 120 und die Abdeckplatte 130 verkapselt, wodurch eine hohe mechanische Festigkeit des Photovoltaikmoduls gewährleistet werden kann und der Einfluss von Hagelschlag, Wind, mechanischer Schwingung und dergleichen reduziert wird. Ein Verkapselungsprozess kann auch die Leistungsfähigkeit der Versiegelung des Photovoltaikmoduls verbessern und dessen Korrosionsbeständigkeit und Sicherheit erhöhen.
  • Die obigen Ausführungen sind lediglich einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und sollen die vorliegende Offenbarung nicht einschränken. Für den Fachmann kann die vorliegende Offenbarung verschiedenen Modifikationen und Änderungen unterliegen. Jede Modifikation, jeder gleichwertige Ersatz, jede Verbesserung und dergleichen, die dem Kern der vorliegenden Offenbarung entsprechen, fallen in den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung.

Claims (14)

  1. Solarzelle (1), wobei die Solarzelle (1) eine rechteckige Form aufweist und in Dickenrichtung der Solarzelle (1) eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche umfasst; und die Solarzelle (1) mit Elektrodenflächen (2) versehen ist, die auf der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche angeordnet sind, wobei in Dickenrichtung der Solarzelle (1) Projektionen der auf der ersten Oberfläche angeordneten Elektrodenflächen (2) nicht mit Projektionen der auf der zweiten Oberfläche angeordneten Elektrodenflächen (2) überlappen, wobei für einen Abstand d1 zwischen einer der auf der ersten Oberfläche angeordneten Elektrodenflächen (2) und einer am nächsten liegenden der auf der zweiten Oberfläche angeordneten Elektrodenflächen (2) gilt: 0,2 mm ≤ d1 ≤ 2 mm.
  2. Solarzelle (1) nach Anspruch 1, wobei die Elektrodenflächen (2) entlang einer Längsrichtung oder einer Breitenrichtung der Solarzelle (1) gleichmäßig verteilt sind.
  3. Solarzelle (1) nach Anspruch 1, wobei entlang einer Richtung von einer Mitte der Solarzelle (1) zu einem Rand der Solarzelle (1) ein Abstand zwischen benachbarten Elektrodenflächen (2) allmählich zunimmt.
  4. Solarzelle (1) nach Anspruch 1, wobei für eine Länge L und eine Breite W der Solarzelle (1) gilt: L/2 + 0,5 mm ≤ W ≤ L/2 + 5 mm.
  5. Solarzelle (1) nach Anspruch 1, wobei entlang einer Anordnungsrichtung der Elektrodenflächen (2) für einen Mindestabstand d2 zwischen jeder der Elektrodenflächen (2) und einem Rand der Solarzelle (1) gilt: 0,3 mm ≤ d2 ≤ 3 mm.
  6. Solarzelle (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die ferner Sammelleiter (3) und Finger (4) umfasst, wobei jeder der Sammelleiter (3) Verbindungsleitungen (31) und Harpunenstrukturen (32) umfasst, wobei die Harpunenstrukturen (32) an einem Rand der Verbindungsleitungen (31) angeordnet sind und ein Teil der Finger (4) mit den Harpunenstrukturen (32) verbunden ist.
  7. Solarzelle (1) nach Anspruch 6, wobei wenigstens 2/3 der mit den Harpunenstrukturen (32) verbundenen Finger (4) durch die Harpunenstrukturen (32) verlaufen.
  8. Solarzelle (1) nach Anspruch 6, wobei alle mit den Harpunenstrukturen (32) verbundenen Finger (4) durch die Harpunenstrukturen (32) verlaufen.
  9. Solarzelle (1) nach Anspruch 6, wobei die Solarzelle (1) eine Schneide-Kante und eine Nicht-Schneide-Kante aufweist, wobei bei den Harpunenstrukturen (32) nahe der Schneide-Kante alle damit verbundenen Finger (4) durch die Harpunenstrukturen (32) verlaufen und bei den Harpunenstrukturen (32) nahe der Nicht-Schneide-Kante wenigstens 2/3 der damit verbundenen Finger (4) durch die Harpunenstrukturen (32) verlaufen.
  10. Solarzelle (1) nach Anspruch 1, wobei die Elektrodenfläche eine Breite in einem Bereich von 0,5 mm bis 1,2 mm und eine Länge in einem Bereich von 0,6 mm bis 1,4 mm aufweist.
  11. Solarzelle (1) nach Anspruch 1, wobei die Elektrodenfläche eine rechteckige Form, eine kreisförmige Form oder eine elliptische Form aufweist.
  12. Solarzelle (1) nach Anspruch 6, wobei die Anzahl der Elektrodenflächen auf einem der Sammelleiter in einem Bereich von 3 bis 15 liegt.
  13. Solarzelle (1) nach Anspruch 6, wobei die Anzahl der Sammelleiter in einem Bereich von 14 bis 16 liegt, und die Anzahl der Finger in einem Bereich von 90 bis 140 liegt.
  14. Photovoltaikmodul, umfassend: wenigstens einen Solarzellenstrang (110), der durch Verbinden mehrerer Solarzellen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildet ist; wenigstens eine Verkapselungsschicht (120), die dazu konfiguriert ist, eine Oberfläche des wenigstens einen Solarzellenstrangs (110) zu bedecken; und wenigstens eine Abdeckplatte (130), die dazu konfiguriert ist, eine von dem wenigstens einen Solarzellenstrang (110) abgewandte Oberfläche der wenigstens einen Verkapselungsschicht (120) abzudecken.
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