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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Anmeldung betrifft das technische Gebiet der Photovoltaik und insbesondere eine Solarzelle und ein Photovoltaikmodul.
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STAND DER TECHNIK
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In einer Solarzelle mit interdigitiertem Rückkontakt (IBC) sind positive Metallelektroden und negative Metallelektroden der Solarzelle in einem interdigitierten Muster auf der hinteren Oberfläche der Solarzelle angeordnet und sind eng um Stromschienen und Schweißpunkte herum angeordnet. Daher besteht das Risiko eines Kurzschlusses der Solarzelle während des Schweißvorgangs der Schweißbänder, was zu einem Kurzschluss der Komponenten führt.
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KURZDARSTELLUNG
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In Anbetracht dessen werden gemäß der vorliegenden Anmeldung eine Solarzelle und ein Photovoltaikmodul bereitgestellt, um Kurzschlüsse in der Solarzelle zu vermeiden.
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In einem ersten Gesichtspunkt stellt die vorliegende Anmeldung eine Solarzelle bereit, bei der eine erste Oberfläche der Solarzelle mehrere erste Elektroden und mehrere zweite Elektroden aufweist, die in einem interdigitierten Muster gestaffelt sind. Jede der mehreren ersten Elektroden weist eine erste Stromschiene, die sich entlang einer ersten Richtung erstreckt, und mehrere erste Finger, die sich entlang einer zweiten Richtung erstrecken, auf, wobei jede der mehreren zweiten Elektroden eine zweite Stromschiene, die sich entlang der ersten Richtung erstreckt, und mehrere zweite Finger, die sich entlang der zweiten Richtung erstrecken, aufweist, und die erste Richtung senkrecht zu der zweiten Richtung ist. Ein erster Schweißpunkt ist auf der ersten Stromschiene definiert und ein zweiter Schweißpunkt ist auf der zweiten Stromschiene definiert;
- wobei die Solarzelle ferner mehrere Isolierstrukturen beziehungsweise Isolationsstrukturen einschließt, die konfiguriert sind, um einen Bereich abzudecken, in dem sich die erste Stromschiene befindet, und/oder einen Bereich, in dem sich die zweite Stromschiene befindet, wobei sich ein Ende jeder der mehreren Isolierstrukturen so erstreckt, dass es Enden der mehreren ersten Finger nahe der zweiten Stromschiene und/oder Enden der mehreren zweiten Finger nahe der ersten Stromschiene abdeckt;
- wobei ein Fenster an einer Projektion von mindestens einer der ersten Stromschiene und dem ersten Schweißpunkt auf einer jeweiligen Isolierstruktur geöffnet wird; und/oder
- wobei ein Fenster an einer Projektion von mindestens einer der zweiten Stromschiene und dem zweiten Schweißpunkt auf der jeweiligen Isolierstruktur geöffnet wird.
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In einer Ausführungsform schließt jede der mehreren Isolierstrukturen einen ersten Isolierabschnitt und einen zweiten Isolierabschnitt ein, und der erste Isolierabschnitt und der zweite Isolierabschnitt sind auf gegenüberliegenden Seiten der ersten Stromschiene und/oder der zweiten Stromschiene angeordnet.
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In einer Ausführungsform erstrecken sich der erste Isolierabschnitt und der zweite Isolierabschnitt entlang der ersten Richtung, und es gibt einen ersten Abstand d1 zwischen dem ersten Isolierabschnitt und der ersten Stromschiene und zwischen dem zweiten Isolierabschnitt und der zweiten Stromschiene entlang der zweiten Richtung, und 0,2 mm ≤ d1 ≤ 0,4 mm.
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In einer Ausführungsform weisen der erste Isolierabschnitt und der zweite Isolierabschnitt eine erste Breite L1 entlang der zweiten Richtung auf, und 0,9 mm ≤ L1 ≤ 1,1 mm.
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In einer Ausführungsform ist jede der mehreren Isolierstrukturen so konfiguriert, dass sie Enden der mehreren ersten Finger nahe dem zweiten Schweißpunkt und/oder Enden des zweiten Fingers nahe dem ersten Schweißpunkt abdeckt, und der erste Isolierabschnitt und der zweite Isolierabschnitt sind auf gegenüberliegenden Seiten des ersten Schweißpunkts und/oder des zweiten Schweißpunkts angeordnet.
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In einer Ausführungsform sind die erste Stromschiene und die zweite Stromschiene entlang der zweiten Richtung gleichmäßig beabstandet, und es gibt einen zweiten Abstand d2 zwischen der ersten Stromschiene und einer benachbarten zweiten Stromschiene, und 9 mm ≤ d2 ≤ 13 mm.
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In einer Ausführungsform weisen die erste Stromschiene und die zweite Stromschiene eine zweite Breite L2 entlang der zweiten Richtung auf, und 0,2 mm ≤ L2 ≤ 0,3 mm.
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In einer Ausführungsform weisen der erste Schweißpunkt und der zweite Schweißpunkt eine dritte Breite L3 entlang der ersten Richtung und/oder der zweiten Richtung auf, und 1 mm ≤ L3 ≤ 1,3 mm.
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In einem zweiten Gesichtspunkt stellt die vorliegende Anmeldung ein Photovoltaikmodul bereit, das eine Abdeckplatte, einen Zellstrang und eine Verkapselungsschicht einschließt. Die Abdeckplatte befindet sich auf gegenüberliegenden Seiten des Zellstrangs, die Verkapselungsschicht ist zwischen der Abdeckplatte und dem Zellstrang angeordnet, und der Zellstrang wird durch elektrisches Verbinden mehrerer Solarzellen im ersten Gesichtspunkt gebildet.
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In einer Ausführungsform schließt das Photovoltaikmodul ferner mehrere Schweißbänder ein, die sich entlang der ersten Richtung erstrecken, wobei mindestens eines der mehreren Schweißbänder durch den ersten Schweißpunkt elektrisch mit der ersten Stromschiene verbunden ist und mindestens ein Teil der mehreren Schweißbänder durch den zweiten Schweißpunkt elektrisch mit der zweiten Stromschiene verbunden ist.
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Im Vergleich zum Stand der Technik weisen die gemäß der vorliegenden Anmeldung bereitgestellte Solarzelle und das gemäß der vorliegenden Anmeldung bereitgestellte Photovoltaikmodul mindestens die folgenden vorteilhaften Wirkungen auf.
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In der gemäß der vorliegenden Anmeldung bereitgestellten Solarzelle sind die ersten Elektroden und die zweiten Elektroden in einem interdigitierten Muster angeordnet, was zu einer engen Anordnung der ersten Finger und der zweiten Finger führt. Auch der Abstand zwischen den ersten Fingern oder den zweiten Fingern und einer Stromschiene mit entgegengesetzter Polarität und ihren Schweißpunkten ist relativ gering. Als Reaktion darauf, dass es beim anschließenden Schweißvorgang zwischen der Solarzelle und dem Schweißband zu einer Verlagerung des Schweißbandes kommt, kann es leicht passieren, dass die ersten Finger oder die zweiten Finger mit Fingern entgegengesetzter Polarität um die Stromschiene herum in Kontakt kommen, was einen Kurzschluss in der Solarzelle verursacht. Daher deckt die vorliegende Anmeldung mehrere Isolierstrukturen in dem Bereich ab, in dem sich die erste Stromschiene und/oder die zweite Stromschiene der Solarzelle befinden. Ein Ende jeder der mehreren Isolierstrukturen erstreckt sich, um Enden der mehreren ersten Finger nahe der zweiten Stromschiene und/oder Enden der mehreren zweiten Finger nahe der ersten Stromschiene abzudecken. Selbst wenn sich die Schweißbänder beim Schweißen verlagert haben, trennen die Isolierstrukturen die Schweißbänder von den Fingern nahe der Stromschiene, wodurch ein Kurzschluss in der Solarzelle während des Schweißvorgangs wirksam vermieden wird. Darüber hinaus wird ein Fenster an einer Projektion von mindestens einer der Stromschiene und dem Schweißpunkt auf einer jeweiligen Isolierstruktur geöffnet, wodurch nicht nur die Position der Schweißpunkte für das anschließende Schweißen mit den Schweißbändern frei bleibt, sondern auch die Stromschiene freigelegt wird, sodass die Anzahl der Isolierstrukturen reduziert wird und somit die Herstellungskosten gesenkt werden.
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Natürlich müssen bei der Umsetzung eines beliebigen Gesichtspunkts der vorliegenden Anmeldung nicht notwendigerweise alle vorstehend genannten technischen Wirkungen gleichzeitig erzielt werden.
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Durch die nachfolgende detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Anmeldung deutlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die beigefügten Zeichnungen, die in die Patentschrift aufgenommen sind und einen Bestandteil hiervon bilden, veranschaulichen Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung und dienen zusammen mit ihren Erläuterungen zur Erläuterung der Grundsätze der vorliegenden Anmeldung.
- 1 ist eine schematische Strukturansicht einer ersten Oberfläche einer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung bereitgestellten Solarzelle;
- 2 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 1;
- 3 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 2;
- 4 ist eine weitere teilweise vergrößerte Ansicht von 1; und
- 5 ist eine schematische Strukturansicht eines gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung bereitgestellten Photovoltaikmoduls.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass die relative Anordnung, numerische Ausdrücke und numerische Werte der in diesen Ausführungsformen beschriebenen Komponenten und Vorgänge den Umfang der vorliegenden Anmeldung nicht einschränken, sofern nicht anders angegeben.
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Die folgende Beschreibung mindestens eines Ausführungsbeispiels ist tatsächlich nur veranschaulichend und dient nicht als Einschränkung der vorliegenden Anmeldung oder ihrer Anwendung oder Nutzung.
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Die Techniken, Verfahren und Ausrüstungen, die dem Fachmann bekannt sind, werden nicht im Detail erörtert, aber in geeigneten Fällen sollten die Techniken, Verfahren und Ausrüstungen als Teil der Patentschrift betrachtet werden.
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In allen hier gezeigten und erörterten Beispielen sind alle spezifischen Werte lediglich veranschaulichend und nicht als einschränkend zu verstehen. Daher können andere Beispiele für Ausführungsbeispiele andere Werte aufweisen.
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Es sollte beachtet werden, dass ähnliche Bezeichnungen und Buchstaben ähnliche Begriffe in den folgenden Figuren darstellen, sodass ein Begriff, der in einer Figur definiert ist, in nachfolgenden Figuren nicht weiter erläutert werden muss.
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In der IBC-Solarzelle sind positive Metallelektroden und negative Metallelektroden der Solarzelle in einem interdigitierten Muster auf der hinteren Oberfläche der Solarzelle angeordnet und sind eng um Stromschienen und Schweißpunkte herum angeordnet. Daher besteht das Risiko eines Kurzschlusses der Solarzelle während des Schweißvorgangs der Schweißbänder, was zu einem Kurzschluss der Komponenten führt.
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Um die vorstehenden technischen Probleme zu lösen, stellen die Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung eine Solarzelle und ein Photovoltaikmodul bereit, die verwendet werden, um Kurzschlüsse in der Solarzelle zu vermeiden.
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Das Folgende ist eine detaillierte Erläuterung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und spezifischen Ausführungsformen.
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1 ist eine schematische Strukturansicht einer ersten Oberfläche einer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung bereitgestellten Solarzelle. 2 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 1. 3 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 2. 4 ist eine weitere teilweise vergrößerte Ansicht von 1.
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Wie in 1 bis 4 gezeigt, stellen Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung eine Solarzelle 1 bereit, wobei eine erste Oberfläche der Solarzelle 1 mehrere erste Elektroden und mehrere zweite Elektroden aufweist, die in einem interdigitierten Muster gestaffelt sind. Jede der mehreren ersten Elektroden weist eine erste Stromschiene 101 auf, die sich entlang einer ersten Richtung erstreckt, und mehrere erste Finger 102, die sich entlang einer zweiten Richtung erstrecken, wobei jede der mehreren zweiten Elektroden eine zweite Stromschiene 111, die sich entlang der ersten Richtung erstreckt, und mehrere zweite Finger 112, die sich entlang der zweiten Richtung erstrecken, aufweist, und die erste Richtung senkrecht zu der zweiten Richtung ist. Ein erster Schweißpunkt 103 ist auf der ersten Stromschiene 101 definiert und ein zweiter Schweißpunkt 113 ist auf der zweiten Stromschiene 111 definiert.
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Die Solarzelle schließt ferner mehrere Isolierstrukturen 2 ein, die konfiguriert sind, um einen Bereich abzudecken, in dem sich die erste Stromschiene 101 befindet, und/oder einen Bereich, in dem sich die zweite Stromschiene 111 befindet, wobei sich ein Ende jeder der mehreren Isolierstrukturen 2 so erstreckt, dass es Enden der mehreren ersten Finger 102 nahe der zweiten Stromschiene 111 und/oder Enden der mehreren zweiten Finger 112 nahe der ersten Stromschiene 101 abdeckt.
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Ein Fenster wird an einer Projektion von mindestens einem von der ersten Stromschiene 101 und dem ersten Schweißpunkt 103 an einer j eweiligen Isolierstruktur 2 geöffnet und/oder ein Fenster wird an einer Projektion von mindestens einem von der zweiten Stromschiene 111 und dem zweiten Schweißpunkt 113 an der jeweiligen Isolierstruktur 2 geöffnet.
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Basierend darauf, wie in 1 bis 4 gezeigt, sind in der gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung bereitgestellten Solarzelle 1 sowohl die ersten Elektroden als auch die zweiten Elektroden auf der ersten Oberfläche der Solarzelle 1 angeordnet, d. h. die gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung bereitgestellte Solarzelle 1 ist eine Rückkontaktzelle. Unter ihnen erstrecken sich die erste Stromschiene 101 in der ersten Elektrode und die zweite Stromschiene 111 in der zweiten Elektrode beide entlang der ersten Richtung. Der erste Finger 102 in der ersten Elektrode und der zweite Finger 112 in der zweiten Elektrode erstrecken sich beide entlang der zweiten Richtung, und die erste Richtung ist senkrecht zu der zweiten Richtung. Die ersten Elektroden und die zweiten Elektroden sind in einem interdigitierten Muster angeordnet, sodass die ersten Finger 102 und die zweiten Finger 112 eng beieinander angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen den ersten Fingern 102 und den zweiten Fingern 112 und einer Stromschiene mit entgegengesetzter Polarität und ihren Schweißpunkten ebenfalls relativ eng ist. Beim anschließenden Verschweißen der Solarzelle 1 mit den Schweißbändern kann es als Reaktion darauf, dass die Schweißbänder eine Verlagerung aufweisen, leicht dazu kommen, dass die ersten Finger 102 oder die zweiten Finger 112 mit Fingern entgegengesetzter Polarität um die Stromschiene herum in Berührung kommen, was bewirkt, dass die Finger mit unterschiedlicher Polarität durch die Schweißbänder mit der Stromschiene verbunden werden, wodurch ein Kurzschluss in der Solarzelle 1 verursacht wird.
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Daher deckt die Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung mehrere Isolierstrukturen 2 in dem Bereich ab, in dem sich die erste Stromschiene 101 und/oder die zweite Stromschiene 111 der Solarzelle 1 befinden, und ein Ende jeder der mehreren Isolierstrukturen 2 erstreckt sich so, dass es Enden der mehreren ersten Finger 102 nahe der zweiten Stromschiene 111 und/oder Enden der mehreren zweiten Finger 112 nahe der ersten Stromschiene 101 abdeckt, sodass die Enden der mehreren ersten Finger 102 und/oder die Enden der mehreren zweiten Finger 112 nahe der Stromschiene mit entgegengesetzter Polarität durch die mehreren Isolierstrukturen 2 abgedeckt werden können. Als Reaktion darauf, dass sich die Schweißbänder während des Schweißens versetzen, trennen die Isolierstrukturen 2 die Schweißbänder von den Fingern nahe der Stromschiene, wodurch ein Kontakt zwischen den Schweißbändern und den Enden der Finger vermieden wird, wodurch eine Isolierwirkung erzielt wird und ein Kurzschluss in der Solarzelle 1 während des Schweißvorgangs wirksam verhindert wird. Darüber hinaus wird ein Fenster an einer Projektion von mindestens einer der Stromschiene und dem Schweißpunkt auf einer jeweiligen Isolierstruktur geöffnet, wodurch nicht nur die Position der Schweißpunkte für das anschließende Schweißen mit den Schweißbändern frei bleibt, sondern auch die Stromschiene freigelegt wird, sodass die Anzahl der Isolierstrukturen reduziert wird und somit die Herstellungskosten gesenkt werden. Zweitens können die Fenster, die für die Stromschiene und die Schweißpunkte geöffnet wurden, auch die Auswirkung der mehreren Isolierstrukturen 2 auf die Lichtdurchlässigkeit so weit wie möglich minimieren.
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In einigen Beispielen sind die Isolierstrukturen 2 als hochtemperaturbeständige Hotmelt-Isolierfolien ausgeführt. Bei der Verwendung werden die Isolierstrukturen 2 zunächst an der entsprechenden Stelle auf der Solarzelle 1 abgedeckt, und dann wird die Solarzelle 1 zusammen mit den Isolierstrukturen 2 auf die Schmelztemperatur der Isolierstrukturen 2 erwärmt, sodass die Isolierstrukturen 2 die Enden der Finger nahe der Stromschiene dicht abdecken können.
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Das Material jeder der mehreren Isolierstrukturen 2 schließt beispielsweise Polyvinylchlorid (PVC) oder zähflüssigen Naturkautschuk ein, was nur ein Beispiel ist und nicht speziell darauf beschränkt ist.
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Als eine mögliche Implementierung, wie in 1 bis 4 gezeigt, schließt jede der mehreren Isolierstrukturen 2 einen ersten Isolierabschnitt 21 und einen zweiten Isolierabschnitt 22 ein, die auf gegenüberliegenden Seiten der ersten Stromschiene 101 und/oder der zweiten Stromschiene 111 verteilt sind.
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Basierend darauf, wie in 1 bis 4 gezeigt, ist jede der mehreren Isolierstrukturen 2, die konfiguriert sind, um den Bereich abzudecken, in dem sich die erste Stromschiene 101 befindet, und/oder den Bereich, in dem sich die zweite Stromschiene 111 befindet, in den ersten Isolierabschnitt 21 und den zweiten Isolierabschnitt 22 unterteilt, die jeweils auf gegenüberliegenden Seiten der ersten Stromschiene 101 und/oder der zweiten Stromschiene 111 angeordnet sind. Innerhalb derselben Isolierstruktur 2 ist eine Position, die zwischen dem ersten Isolierabschnitt 21 und dem zweiten Isolierabschnitt 22 verbleibt, das Fenster, das für die Stromschiene und die Schweißpunkte auf der Stromschiene geöffnet ist, was die Nutzungs- und Herstellungskosten der Isolierstruktur 2 weiter reduziert, während die normale Verbindung mit den Schweißbändern gewährleistet wird. Weiterhin wird der Einfluss der Isolierstrukturen 2 auf die Lichtdurchlässigkeit weiter reduziert. Außerdem sind der erste Isolierabschnitt 21 und der zweite Isolierabschnitt 22, die separat auf beiden Seiten der Stromschiene angeordnet sind, beim Abdecken und Laminieren im Vergleich zu dem Verfahren des Bohrens von Löchern in die Isolierstrukturen 2 einfacher zu handhaben.
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Zum Beispiel können, wie in 1 bis 4 gezeigt, der erste Isolierabschnitt 21 und der zweite Isolierabschnitt 22 durchgehende Isolierabschnitte sein.
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In einigen Beispielen, wie in 1 bis 4 gezeigt, erstrecken sich der erste Isolierabschnitt 21 und der zweite Isolierabschnitt 22 entlang der ersten Richtung, und es gibt einen ersten Abstand d1 zwischen dem ersten Isolierabschnitt 21 und der ersten Stromschiene 101 und zwischen dem zweiten Isolierabschnitt 22 und der zweiten Stromschiene 102 entlang der zweiten Richtung, und 0,2 mm ≤ d1 ≤ 0,4 mm.
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Basierend darauf, wie in 1 bis 4 gezeigt, erstrecken sich in der gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung bereitgestellten Solarzelle 1 der erste Isolierabschnitt 21 und der zweite Isolierabschnitt 22 entlang derselben Richtung wie die der ersten Stromschiene 101 und der zweiten Stromschiene 111, d. h. entlang der ersten Richtung, wodurch der erste Isolierabschnitt und der zweite Isolierabschnitt die erste Stromschiene und die zweite Stromschiene bequemer abdecken und anpassen können. Entlang der zweiten Richtung bedecken der erste Isolierabschnitt 21 und der zweite Isolierabschnitt die Enden der ersten Finger 102 und der zweiten Finger 112 nahe der Stromschiene, während eine Breite d1 von der Stromschiene beibehalten wird, so dass die Isolierstrukturen 2 die Enden der Finger nahe der Stromschiene zur Isolierung vollständig abdecken und einen direkten Kontakt mit der Isolierfolie während des Schweißens vermeiden können. Die Breite des Schweißbandes sollte kleiner sein als der Abstand zwischen dem ersten Isolierabschnitt 21 und dem zweiten Isolierabschnitt 22. Als Reaktion darauf, dass der erste Abstand d1 zu klein ist, ist der Abstand zwischen den Isolierstrukturen 2 und der Stromschiene zu klein. Beim anschließenden Schweißen kommen die Schweißbänder leicht in Kontakt mit den Isolierstrukturen 2, was sich auf die Schweißqualität auswirkt. Als Reaktion darauf, dass der erste Abstand d1 zu groß ist, ist der Abstand zwischen den Isolierstrukturen 2 und den Enden der Finger zu klein, was es den Isolierstrukturen 2 erschwert, die Enden der Finger vollständig abzudecken, wodurch die Isolierwirkung beeinträchtigt wird.
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Als ein Beispiel kann der erste Abstand d1 zwischen dem ersten Isolierabschnitt 21 und der ersten Stromschiene 101 und zwischen dem zweiten Isolierabschnitt 22 und der zweiten Stromschiene 102 entlang der zweiten Richtung 0,2 mm, 0,25 mm, 0,3 mm, 0,35 mm, 0,4 mm betragen, wobei es sich hierbei nur um Beispiele handelt, die nicht speziell darauf beschränkt sind.
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In einigen Beispielen weisen, wie in 1 bis 4 gezeigt, der erste Isolierabschnitt 21 und der zweite Isolierabschnitt 22 eine erste Breite L1 entlang der zweiten Richtung auf, und 0,9 mm ≤ L1 ≤ 1,1 mm.
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Basierend darauf, wie in 1 bis 4 gezeigt, weisen in der gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung bereitgestellten Solarzelle der erste Isolierabschnitt 21 und der zweite Isolierabschnitt 22 auch eine erste Breite L1 entlang der zweiten Richtung auf. Nachdem sichergestellt ist, dass der erste Abstand d1 zwischen einer Seite des ersten Isolierabschnitts 21 nahe der Stromschiene und der Stromschiene oder zwischen einer Seite des zweiten Isolierabschnitts 22 nahe der Stromschiene und der Stromschiene innerhalb eines geeigneten Bereichs liegt, stellt die erste Breite L1 den Abstand zwischen einer von der Stromschiene entfernten Seite des ersten Isolierabschnitts 21 und der Stromschiene oder zwischen einer von der Stromschiene entfernten Seite des zweiten Isolierabschnitts 22 und der Stromschiene dar. Als Reaktion darauf, dass die erste Breite L1 des ersten Isolierabschnitts 21 und des zweiten Isolierabschnitt 22 entlang der zweiten Richtung zu groß ist, ist die Anzahl an Isolierstrukturen zu groß, was zu Kostenverschwendung führt. In Anbetracht der Tatsache, dass sich der Finger selbst in einem gewissen Abstand von der Stromschiene befindet, ist es als Reaktion darauf, dass die erste Breite L1 des ersten Isolierabschnitts 21 und des zweiten Isolierabschnitts 22 entlang der zweiten Richtung zu gering ist, schwierig sicherzustellen, dass der erste Isolierabschnitt 21 und der zweite Isolierabschnitt 22 die Enden der Finger nahe der Stromschiene vollständig abdecken können, und es ist schwierig, die Isolierwirkung sicherzustellen.
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Als ein Beispiel kann die erste Breite L1 des ersten Isolierabschnitts 21 und des zweiten Isolierabschnitts 22 entlang der zweiten Richtung 0,9 mm, 0,95 mm, 1,0 mm, 1,05 mm, 1,1 mm betragen, wobei es sich nur um Beispiele handelt, die nicht speziell darauf beschränkt sind.
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Als eine mögliche Implementierung, wie in 1 bis 4 gezeigt, sind die Isolierstrukturen 2 konfiguriert, um ein Ende jedes der mehreren ersten Finger 102 nahe dem zweiten Schweißpunkt 113 und/oder ein Ende jedes der mehreren zweiten Finger 112 nahe dem ersten Schweißpunkt 103 abzudecken. Der erste Isolierabschnitt 21 und der zweite Isolierabschnitt 22 sind auf gegenüberliegenden Seiten des ersten Schweißpunkts 103 und/oder des zweiten Schweißpunkts 113 verteilt.
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Basierend darauf, wie in 1 bis 4 gezeigt, sind in der gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung bereitgestellten Solarzelle 1 die Isolierstrukturen 2 konfiguriert, um ein Ende jedes der mehreren ersten Finger 102 nahe dem zweiten Schweißpunkt 113 und/oder ein Ende jedes der mehreren zweiten Finger 112 nahe dem ersten Schweißpunkt 103 abzudecken, wodurch eine Isolierung an den Enden des Fingers erreicht wird, ohne den Schweißpunkt zu behindern, während die Schweißwirkung sichergestellt wird und ein Kurzschluss in der Solarzelle 1 während des Schweißvorgangs vermieden wird. Die Weise, ein Fenster für den Schweißpunkt an den Isolierstrukturen 2 zu öffnen, kann dieselbe sein wie die an der Stromschiene, d. h. die Isolierstruktur 2 wird in zwei Teile unterteilt, den ersten Isolierabschnitt 21 und den zweiten Isolierabschnitt 22, die auf gegenüberliegenden Seiten des Schweißpunkts angeordnet sind. Der erste Isolierabschnitt 21 und der zweite Isolierabschnitt 22 auf beiden Seiten des Schweißpunkts und der Stromschiene sind durchgehende Isolierstrukturen 2, d. h. der erste Isolierabschnitt 21 und der zweite Isolierabschnitt 22 auf den gegenüberliegenden Seiten derselben Stromschiene und ihrer Schweißpunkte erstrecken sich durchgehend entlang der ersten Richtung, was die Schwierigkeit des Betriebs weiter verringert und die Produktionseffizienz verbessert. Der Abstand zwischen dem ersten Isolierabschnitt 21 oder dem zweiten Isolierabschnitt 22 und dem Schweißpunkt kann sich auf den ersten Abstand d1 zwischen dem ersten Isolierabschnitt 21 oder dem zweiten Isolierabschnitt 22 und der Stromschiene beziehen, was hier nicht wiederholt wird.
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Als eine mögliche Umsetzung, wie in 1 bis 4 gezeigt, sind die erste Stromschiene 101 und die zweite Stromschiene 111 entlang der zweiten Richtung gleichmäßig beabstandet, es gibt einen Abstand d2 von der ersten Stromschiene 101 und einer benachbarten zweiten Stromschiene 111, und 9 mm ≤ d2 ≤ 13 mm.
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Basierend darauf, wie in 1 bis 4 gezeigt, sind in der gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung bereitgestellten Solarzelle 1 die erste Stromschiene 101 und die zweite Stromschiene 111 gleichmäßig entlang der zweiten Richtung beabstandet, so dass die mehreren ersten Finger 102, die mit der ersten Stromschiene 101 verbunden sind, und die mehreren zweiten Finger 112, die mit der zweiten Stromschiene 111 verbunden sind, in einem interdigitierten Muster angeordnet sind. Zwischen der ersten Stromschiene 101 und einer benachbarten zweiten Stromschiene 111 gibt es einen Abstand d2, und 9 mm ≤ d2 ≤ 13 mm. Als Reaktion darauf, dass der zweite Abstand d2 zwischen der ersten Stromschiene 101 und einer benachbarten zweiten Stromschiene 111 entlang der zweiten Richtung zwischen weniger als 9 mm beträgt, ist der Abstand zwischen den Stromschienen zu klein, und die Anzahl der Stromschienen erhöht sich entsprechend. Die Abschattungsfläche nimmt zu, was die Absorption von Licht durch die Solarzelle 1 beeinträchtigt und auch den Verbrauch an Silberaufschlämmung erhöht, was zu einem Anstieg der Herstellungskosten führt. Als Reaktion darauf, dass der zweiten Abstand d2 zwischen der ersten Stromschiene 101 und einer benachbarten zweiten Stromschiene 111 entlang der zweiten Richtung größer als 13 mm ist, ist der Abstand zwischen den Stromschienen zu groß, und die Länge des Fingers entlang der zweiten Richtung nimmt entsprechend zu, was zu einem Anstieg des Serienwiderstands führt, was sich negativ auf den Wirkungsgrad der Solarzelle 1 auswirkt.
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Als ein Beispiel kann der Abstand d2 zwischen der ersten Stromschiene 101 und einer benachbarten zweiten Stromschiene 111 9 mm, 10 mm, 11 mm, 12 mm, 13 mm betragen, wobei es sich nur Beispiele handelt, die nicht speziell darauf beschränkt sind.
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Als eine mögliche Ausführungsform weisen, wie in 1 bis 4 gezeigt, die erste Stromschiene 101 und die zweite Stromschiene 111 eine zweite Breite L2 entlang der zweiten Richtung auf, und 0,2 mm ≤ L2 ≤ 0,3 mm.
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Basierend darauf, wie in 1 bis 4 gezeigt, weisen in der gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung bereitgestellten Solarzelle 1 die erste Stromschiene 101 und die zweite Stromschiene 111 eine zweite Breite L2 entlang der zweiten Richtung auf, und 0,2 mm ≤ L2 ≤ 0,3 mm. Als Reaktion darauf, dass die zweite Breite L2 der ersten Stromschiene 101 und die zweite Stromschiene 111 in der zweiten Richtung weniger als 0,2 mm beträgt, sind die erste Stromschiene 101 und die zweite Stromschiene 111 zu dünn, was für das Sammeln von Ladungsträgern durch die mehreren ersten Finger 102 und die mehreren zweiten Finger 112 nicht förderlich ist und auch die Zuverlässigkeit der Solarzellen und der Photovoltaikmodule beeinträchtigen wird. Als Reaktion darauf, dass die zweite Breite L2 der ersten Stromschiene 101 und der zweiten Stromschiene 111 entlang der zweiten Richtung größer als 0,3 mm ist, sind die erste Stromschiene 101 und die zweite Stromschiene 111 zu breit, was die Abschattungsfläche der Stromschiene vergrößert und die Absorption von Licht durch die Solarzelle 1 beeinträchtigt, was zu einer Abnahme der Leistung der Solarzelle führt. Darüber hinaus erhöht eine übermäßig breite Stromschiene auch die Herstellungskosten.
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Als ein Beispiel kann die zweite Breite L2 der ersten Stromschiene 101 und der zweiten Stromschiene 111 entlang der zweiten Richtung 0,2 mm, 0,21 mm, 0,25 mm, 0,28 mm oder 0,3 mm betragen, wobei es sich nur um Beispiele handelt, die nicht speziell darauf beschränkt sind.
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Als eine mögliche Ausführungsform weisen, wie in 1 bis 4 gezeigt, der erste Schweißpunkt 103 und der zweite Schweißpunkt 113 eine dritte Breite L3 entlang der ersten Richtung und/oder der zweiten Richtung auf, und 1 mm ≤ L3 ≤ 1,3 mm.
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Basierend darauf, wie in 1 bis 4 gezeigt, weisen in der gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung bereitgestellten Solarzelle 1 der erste Schweißpunkt 103 und der zweite Schweißpunkt 113 eine dritte Breite L3 entlang der ersten Richtung und/oder der zweiten Richtung auf, und 1 mm ≤ L3 ≤ 1,3 mm. Als Reaktion darauf, dass die dritte Breite L3 des ersten Schweißpunkts 103 und des zweiten Schweißpunks 113 entlang der ersten Richtung und/oder die zweite Richtung weniger als 1 mm beträgt, sind der erste Schweißpunkt 103 und der zweite Schweißpunkt 113 zu klein, und es kann ein Problem mit der Zugkraft beim Schweißen mit dem Schweißband geben, was die Schweißwirkung und Zuverlässigkeit beeinträchtigt. Als Reaktion darauf, dass die dritte Breite L3 des ersten Schweißpunkts 103 und des zweiten Schweißpunkts 113 entlang der ersten Richtung und/oder die zweite Richtung größer als 1,3 mm ist, sind der erste Schweißpunkt 103 und der zweite Schweißpunkt 113 zu groß, was zu einer Erhöhung der Herstellungskosten führt.
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Als ein Beispiel kann die dritte Breite L3 des ersten Schweißpunkts 103 und des zweiten Schweißpunkts 113 entlang der ersten Richtung und/oder der zweiten Richtung 1 mm, 1,15 mm, 1,2 mm, 1,25 mm oder 1,3 mm betragen, wobei es sich nur um Beispiele handelt, die nicht speziell darauf beschränkt sind.
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5 ist eine schematische Strukturansicht eines gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung bereitgestellten Photovoltaikmoduls.
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Basierend auf dem gleichen Erfindungskonzept, wie in 5 gezeigt, wird ferner ein Photovoltaikmodul gemäß der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt, das eine Abdeckplatte 30, einen Zellstrang und eine Verkapselungsschicht 40 einschließt. Die Abdeckplatte 30 befindet sich auf gegenüberliegenden Seiten des Zellstrangs, und die Verkapselungsschicht 40 ist zwischen der Abdeckplatte 30 und dem Zellstrang angeordnet. Der Zellstrang wird gebildet, indem mehrere Solarzellen, wie im ersten Gesichtspunkt beschrieben, elektrisch miteinander verbunden werden.
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Im Vergleich zu dem Stand der Technik weist das Photovoltaikmodul die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie die in den vorstehenden Ausführungsformen beschriebene Solarzelle auf und wird hier nicht weiter ausgeführt.
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Wie in 5 gezeigt, schließt das Photovoltaikmodul einen Zellstrang ein, der durch Verbinden mehrerer Solarzellen 1 gebildet wird, die gemäß den vorstehenden Ausführungsformen bereitgestellt werden. Die Verkapselungsschicht 40 ist konfiguriert, um eine Oberfläche des Zellstrangs zu bedecken, und die Abdeckplatte 30 ist konfiguriert, um eine vom Zellstrang abgewandte Oberfläche der Verkapselungsschicht 40 zu bedecken. Mehrere Solarzellen 1 sind als Ganzes oder in mehreren Teilen elektrisch verbunden, um mehrere Zellstränge zu bilden, die elektrisch in Reihe und/oder parallel geschaltet sind.
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Insbesondere sind in einigen Ausführungsformen, wie in 5 gezeigt, mehrere Zellstränge durch ein Schweißband 50 elektrisch verbunden. Die Verkapselungsschicht 40 ist konfiguriert, um die vordere Oberfläche und die hintere Oberfläche der Solarzelle 1 zu bedecken. Insbesondere kann die Verkapselungsschicht 40 als eine organische Verpackungsklebefolie, wie eine Ethylen-Vinylacetat-Copolymer-Folie (EVA-Folie), eine Polyethylen-Octen-Co-Elastomer-Folie (POE-Folie) oder eine Polyethylenterephthalat-Folie (PET-Folie) ausgeführt sein. In einigen Ausführungsformen kann die Abdeckplatte 30 als eine Glasabdeckplatte, eine Kunststoffabdeckplatte oder andere Abdeckplatten mit Lichtdurchlassfunktion ausgeführt sein. Insbesondere kann die Oberfläche der Abdeckplatte 30, die der Verkapselungsschicht 40 zugewandt ist, eine Oberfläche mit Vorsprüngen und Vertiefungen sein, wodurch die Nutzung des einfallenden Lichts erhöht wird.
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Als eine mögliche Ausführungsform schließt das Photovoltaikmodul ferner mehrere Schweißbänder 50 ein, die sich entlang der ersten Richtung erstrecken, wobei mindestens einige durch den ersten Schweißpunkt 103 elektrisch mit der ersten Stromschiene 101 verbunden sind und mindestens einige durch den zweiten Schweißpunkt 113 elektrisch mit der zweiten Stromschiene 111 verbunden sind.
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Basierend darauf werden die im Photovoltaikmodul enthaltenen Schweißbänder 50 elektrisch mit der ersten Stromschiene 101 verbunden, indem sie mit dem ersten Schweißpunkt 103 in Kontakt stehen, und mit der zweiten Stromschiene 111, indem sie mit dem zweiten Schweißpunkt 113 in Kontakt steht, wodurch eine elektrische Verbindung mit der Solarzelle 1 erreicht wird und die Übertragung der von den mehreren ersten Fingern 102 und den mehreren zweiten Fingern 112 gesammelten Ladungsträger erleichtert wird. Als Reaktion darauf, dass die Schweißbänder 50 mit dem Schweißpunkt verschweißt werden, kann die Isolierstruktur 2 auf der Solarzelle 1 die Enden der Finger nahe der Stromschiene und den Schweißpunkt vollständig abdecken, wodurch ein direkter Kontakt zwischen den Fingern der Solarzelle 1 und als Reaktion darauf, dass die Schweißbänder 50 verlagert sind, wirksam vermieden wird, wodurch eine Isolierwirkung erzielt wird und Kurzschlüsse in der Solarzelle 1 wirksam vermieden werden.
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Zusammenfassend weisen die gemäß der vorliegenden Anmeldung bereitgestellte Solarzelle und das gemäß der vorliegenden Anmeldung bereitgestellte Photovoltaikmodul mindestens die folgenden vorteilhaften Wirkungen auf.
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In der gemäß der vorliegenden Anmeldung bereitgestellten Solarzelle sind die ersten Elektroden und die zweiten Elektroden in einem interdigitierten Muster angeordnet, was zu einer engen Anordnung der ersten Finger und der zweiten Finger führt. Auch der Abstand zwischen den ersten Fingern oder den zweiten Fingern und einer Stromschiene mit entgegengesetzter Polarität und ihren Schweißpunkten ist relativ gering. Als Reaktion darauf, dass es beim anschließenden Schweißvorgang zwischen der Solarzelle und dem Schweißband zu einer Verlagerung des Schweißbandes kommt, kann es leicht passieren, dass die ersten Finger oder die zweiten Finger mit Fingern entgegengesetzter Polarität um die Stromschiene herum in Kontakt kommen, was einen Kurzschluss in der Solarzelle verursacht. Daher deckt die vorliegende Anmeldung mehrere Isolierstrukturen in dem Bereich ab, in dem sich die erste Stromschiene und/oder die zweite Stromschiene der Solarzelle befinden. Ein Ende jeder der mehreren Isolierstrukturen erstreckt sich, um Enden der mehreren ersten Finger nahe der zweiten Stromschiene und/oder Enden der mehreren zweiten Finger nahe der ersten Stromschiene abzudecken. Selbst wenn sich die Schweißbänder beim Schweißen verlagert haben, trennen die Isolierstrukturen die Schweißbänder von den Fingern nahe der Stromschiene, wodurch ein Kurzschluss in der Solarzelle während des Schweißvorgangs wirksam vermieden wird. Darüber hinaus wird ein Fenster an einer Projektion von mindestens einer der Stromschiene und dem Schweißpunkt auf einer jeweiligen Isolierstruktur geöffnet, wodurch nicht nur die Position der Schweißpunkte für das anschließende Schweißen mit den Schweißbändern frei bleibt, sondern auch die Stromschiene freigelegt wird, sodass die Anzahl der Isolierstrukturen reduziert wird und somit die Herstellungskosten gesenkt werden. Darüber hinaus können die Isolierstrukturen, die die Solarzelle direkt abdecken und an der Solarzelle haften können, die Anforderungen an den Betrieb verringern, was zur Verbesserung der Produktionseffizienz beiträgt.
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Obwohl einige spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung im Detail durch Beispiele erläutert wurden, sollte der Fachmann verstehen, dass die vorstehenden Beispiele nur der Veranschaulichung dienen und den Umfang der vorliegenden Anmeldung nicht einschränken sollen. Fachleute sollten verstehen, dass die obigen Ausführungsformen modifiziert werden können, ohne von dem Schutzumfang und dem Geist der vorliegenden Anmeldung abzuweichen. Der Umfang der vorliegenden Anmeldung ist durch den beigefügten Satz von Ansprüchen beschränkt.