JP2023123356A - 背面接触電池の電極構造、電池、モジュール及び電池システム - Google Patents

背面接触電池の電極構造、電池、モジュール及び電池システム Download PDF

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Abstract

【課題】電極構造は、信頼性を向上させ、コストを削減し、製品の歩留まりを向上させることができ、且つ、非常に優れた光電変換効率を確保することができる。【解決手段】本発明は太陽電池の技術分野に属し、特に背面接触電池の電極構造、背面接触電池、背面接触電池モジュール及び背面接触電池システムに関する。電極構造は、第１極性領域を収集するための第１グリッド線１０と、第２極性領域を収集するための第２グリッド線２０と、背面接触電池の第１エッジに近い側に設置され、第１グリッド線１０に接続される第１主グリッド５１と、第１ｐａｄ点３１と、第１主グリッド１０と第１ｐａｄ点３１とをそれぞれ接続する第１接続電極４１と、を含み、第１ｐａｄ点３１と第１エッジとの距離は、第１主グリッドと第１エッジとの距離より大きい。【選択図】図４

Description

本発明は太陽電池の技術分野に属し、特に背面接触電池の電極構造、背面接触電池、背面接触電池モジュール及び背面接触電池システムに関する。
太陽電池は光エネルギーを電気エネルギーに変換する半導体デバイスであり、より低い製造コスト及びより高いエネルギー変換効率は常に太陽電池産業で求められる目標である。現在の通常太陽電池は、エミッタ接触電極及びベース接触電極が、それぞれ電池シートの正面と背面にある。電池の正面は受光面であり、正面の金属エミッタ接触電極の被覆により、必然的に入射された太陽光の一部が金属電極によって反射されて遮蔽され、一部の光損失が引き起こされる。一般的な結晶シリコン太陽電池の正面金属電極の被覆面積は７％程度であり、金属電極の正面被覆を減少させることにより、電池のエネルギー変換効率を直接向上させることができる。
上記のことに対して、業界では背面接触太陽電池が提案されている。背面接触太陽電池は、エミッタ接触電極とベース接触電極の両方とも電池の背面（非受光面）に配置される電池であり、該電池の受光面には金属電極による遮蔽が全くないため、電池シートの短絡電流が効果的に増加し、また、背面において、より幅の広い金属グリッド線で直列抵抗を減らして曲線因子を向上させることが可能であり、且つ、このような正面に遮蔽がない電池は、変換効率が高いだけでなく、見た目もより美しく、また、全裏面電極のモジュールの組み立てもより容易である。
背面接触太陽電池は、電極パターン設計がコア技術である。従来の背面接触太陽電池の電極パターン設計は以下の３つがある。
１．図１を参照し、異性電極に絶縁接着剤３を印刷して絶縁を形成させるが、同性電極を露出させ、続いてｐａｄ点１及びバスバー２を印刷して同性電極を接触させる。しかしながら、絶縁接着剤３は高温に耐えることができず、ｐａｄ点１及びバスバー２は後印刷によって形成されるものであり、そのためｐａｄ点１及びバスバー２は低温ペーストしか選択できず、コストが向上し、且つ、低温ペーストの使用には信頼性の問題がある。絶縁接着剤３は、良好な絶縁性を形成するために、高さが約３０ｕｍであり、ｐａｄ点１及びバスバー２は断線を回避するために、高さが３０ｕｍを超える必要があり、これによりペースト消費量が多くなり、コストがさらに向上する。また、絶縁接着剤３及び一部のペーストには接着性が低い等の問題があり、量産化は多大な課題を抱えることになる。
２．図２を参照し、細グリッド４は異性ｐａｄ点５及びバスバー６で切断され、また、エッジでのｐａｄ点５及びバスバー６はシリコンウェハのベリーエッジに位置する。ｐａｄ点５及びバスバー６はシリコンウェハのエッジにあり、モジュール製作プロセスにおいて、リボンもシリコンウェハのエッジを覆う必要があり、シリコンウェハのエッジには大量の微小クラックが存在し、リボンの溶接プロセスにおいて応力集中によりシリコンウェハの破断が発生するという問題を引き起こすことがあり、モジュールの歩留まりが低下し、モジュールの信頼性が低下する。
３．図３を参照し、細グリッド７は異性ｐａｄ点８及びバスバー９で切断され、外側のｐａｄ点８及びバスバー９はシリコンウェハのベリーエッジから一定の距離離れ、且つ外側のｐａｄ点８及びバスバー９の周辺は同一極性に設定される。第３の設計は、上述した第１の設計及び第２の設計に存在する問題を解決したが、光生成された電子正孔は、効率的な収集を形成するために、異性領域に拡散する必要があり、第３の設計では、外側の光生成された電子正孔は、異性領域に到達するために、ｍｍひいてはｃｍオーダの距離に跨る必要があり、長距離拡散中の再結合損失により、短絡電流が低下し、且つ直列抵抗が増加することにより、曲線因子の損失が引き起こされ、さらに光電変換性能が非常に低くなる。
従って、上記問題を解決するために、背面接触電池の電極構造、背面接触電池、背面接触電池モジュール及び背面接触電池システムを設計することは、当業者にとって常に重要な課題として研究すべき問題の１つである。
本発明は、従来の背面接触太陽電池のコストが高く、信頼性が低く、光電変換性能が低いという技術的問題を解決するよう、背面接触電池の電極構造を提供する。
本発明はこのような課題を実現するため、背面接触電池の電極構造は、次を含むものである。
第１極性領域を収集するための第１グリッド線と、第２極性領域を収集するための第２グリッド線と、背面接触電池の第１エッジに近い側に設置され、前記第１グリッド線に接続される第１主グリッドと、第１ｐａｄ点と、前記第１主グリッドと前記第１ｐａｄ点とをそれぞれ接続する第１接続電極と、を含み、前記第１ｐａｄ点と前記第１エッジとの距離は、前記第１主グリッドと前記第１エッジとの距離より大きい、背面接触電池の電極構造を提供する。
さらに、前記第２グリッド線は前記第１主グリッドと前記第１ｐａｄ点との間に位置する第１湾曲グリッド線を含み、前記第１湾曲グリッド線はそれぞれ前記第１主グリッド及び前記第１ｐａｄ点に向かって湾曲し、且ついずれも前記第１主グリッド及び前記第１ｐａｄ点と接触していないか、又は前記第１湾曲グリッド線は前記第１主グリッドに向かって湾曲し、前記第１主グリッドと接触していないか、又は前記第１湾曲グリッド線は前記第１ｐａｄ点に向かって湾曲し、前記第１ｐａｄ点と接触していない。
さらに、前記第１湾曲グリッド線は少なくとも１つの前記第１グリッド線を通過する。
さらに、前記第１接続電極の中心線と前記第１ｐａｄ点の中心線とは同一直線上にない。
さらに、前記電極構造は前記第１主グリッドと前記第１ｐａｄ点とをそれぞれ接続する第３グリッド線をさらに含み、前記第３グリッド線は前記第１接続電極に隣接して設置され、前記第３グリッド線の幅は前記第１接続電極の幅より小さい。
さらに、前記第２グリッド線は、前記第１ｐａｄ点の中心線に位置する部分領域において第１絶縁材料で覆われている。
さらに、前記第１主グリッドと前記第１エッジとの距離は０．０１ｍｍから３ｍｍである。
さらに、前記第１ｐａｄ点と前記第１エッジとの距離は１ｍｍから２０ｍｍである。
さらに、前記電極構造は次を含む。
背面接触電池の前記第１エッジと相互に対向する第２エッジに近い側に設置され、前記第２グリッド線に接続される第２主グリッドと、第２ｐａｄ点と、前記第２主グリッドと前記第２ｐａｄ点とをそれぞれ接続する第２接続電極と、をさらに含み、前記第２ｐａｄ点と前記第２エッジとの距離は、前記第２主グリッドと前記第２エッジとの距離より大きい。
さらに、前記第１グリッド線は前記第２主グリッドと前記第２ｐａｄ点との間に位置する第２湾曲グリッド線を含み、前記第２湾曲グリッド線はそれぞれ前記第２主グリッド及び前記第２ｐａｄ点に向かって湾曲し、且ついずれも前記第２主グリッド及び前記第２ｐａｄ点と接触していないか、又は前記第２湾曲グリッド線は前記第２主グリッドに向かって湾曲し、前記第２主グリッドと接触していないか、又は前記第２湾曲グリッド線は前記第２ｐａｄ点に向かって湾曲し、前記第２ｐａｄ点と接触していない。
さらに、前記第２湾曲グリッド線は少なくとも１つの前記第２グリッド線を通過する。
さらに、前記第２接続電極の中心線と前記第２ｐａｄ点の中心線とは同一直線上にある。
さらに、前記電極構造は前記第２主グリッドと前記第２ｐａｄ点とをそれぞれ接続する第４グリッド線をさらに含み、前記第４グリッド線は前記第２接続電極に隣接して設置され、前記第４グリッド線の幅は前記第２接続電極の幅より小さい。
さらに、前記第１グリッド線は、前記第２ｐａｄ点の中心線に位置する部分領域において第２絶縁材料で覆われている。
さらに、前記第２主グリッドと前記第２エッジとの距離は０．０１ｍｍから３ｍｍである。
さらに、前記第２ｐａｄ点と前記第２エッジとの距離は１ｍｍから２０ｍｍである。
本発明は、上記に記載の電極構造を含み、前記電極構造は背面接触電池のバックライト面に設置される背面接触電池をさらに提供する。
本発明は、上記に記載の背面接触電池を含む背面接触電池モジュールをさらに提供する。
本発明は、上記に記載の背面接触電池モジュールを含む背面接触電池システムをさらに提供する。
本発明の有益な効果は、電極構造が第１グリッド線、第２グリッド線、第１主グリッド、第１ｐａｄ点、及び第１主グリッドと第１ｐａｄ点とをそれぞれ接続する第１接続電極を含み、電流の収集を実現することである。電極構造は絶縁接着剤を大面積に印刷する必要がなく、第１ｐａｄ点は第１主グリッドと共に背面接触電池の第１エッジに設置されるものではなく、光生成された電子正孔は、異性領域に到達するために、長距離に跨る必要がなく、それにより電極構造は信頼性を向上させ、コストを削減し、製品の歩留まりを向上させることができ、且つ、非常に優れた光電変換効率を確保することができる。
従来技術に係る第１の電極パターン設計の模式図である。 従来技術に係る第２の電極パターン設計の模式図である。 従来技術に係る第３の電極パターン設計の模式図である。 本発明の実施例で提供される電極構造の模式図である。 本発明の実施例で提供されるそれぞれｐａｄ点及び主グリッドに向かって延在する湾曲グリッド線が設けられる電極構造の模式図である。 本発明の実施例で提供される主グリッドに向かって延在する湾曲グリッド線が設けられる電極構造の模式図である。 本発明の実施例で提供されるｐａｄ点に向かって延在する湾曲グリッド線が設けられる電極構造の模式図である。 本発明の実施例で提供される背面接触電池の両端のエッジに異なるグリッド線設計を有する電極構造の模式図である。 本発明の実施例で提供される第３グリッド線及び第４グリッド線が設けられる電極構造の模式図である。 本発明の実施例で提供される第１絶縁材料及び第２絶縁材料が設けられる電極構造の模式図である 従来技術に係る第２の電極パターン設計のエッジモデル図である。 従来技術に係る第３の電極パターン設計のエッジモデル図である。 図４の電極構造に基づくエッジモデル図である。 図５から図９の電極構造に基づくエッジモデル図である。
本発明の目的、技術的解決手段及び利点をより明確にするために、以下において、図面と実施例を関連付けて、本発明をさらに詳細に説明する。ここで記載される具体例は本発明を解釈するためのものに過ぎず、本発明を限定するためのものではないことを理解すべきである。
本発明は第１グリッド線、第２グリッド線、第１主グリッド、第１ｐａｄ点、及び第１主グリッドと第１ｐａｄ点とをそれぞれ接続する第１接続電極を含む背面接触電池の電極構造を提供し、第１グリッド線は第１極性領域の電流を収集するためのものであり、第１ｐａｄ点及び第１接続電極を通して第１主グリッドに合流することで、電流の収集を実現する。電極構造は絶縁接着剤を大面積に印刷する必要がなく、第１ｐａｄ点は第１主グリッドと共に背面接触電池の第１エッジに設置されるものではなく、光生成された電子正孔は、異性領域に到達するために、長距離に跨る必要がなく、それにより電極構造は信頼性を向上させ、コストを削減し、製品の歩留まりを向上させることができ、且つ、非常に優れた光電変換効率を確保することができる。
図４を参照し、本実施例１は、背面接触電池の電極構造は次の電極構造を含む。
第１極性領域を収集するための第１グリッド線１０と、第２極性領域を収集するための第２グリッド線２０と、背面接触電池の第１エッジに近い側に設置され、前記第１グリッド線１０に接続される第１主グリッド５１と、第１ｐａｄ点３１と、前記第１主グリッド５１と前記第１ｐａｄ点３１とをそれぞれ接続する第１接続電極４１と、を含み、前記第１ｐａｄ点３１と前記第１エッジとの距離は、前記第１主グリッド５１と前記第１エッジとの距離より大きい背面接触電池の電極構造を提供する。
本発明の実施例において、第１グリッド線１０は第１極性領域の電流を収集するために用いられ、第２グリッド線２０は第２極性領域の電流を収集するために用いられ、第１グリッド線１０と第２グリッド線２０の極性が逆であるため、第１極性領域と第２極性領域の極性も逆である。例えば、第１グッド線１０が正極領域の正極電流を収集するための正極グリッド線である場合、第２グリッド線２０は負極領域の負極電流を収集するための負極グリッド線であるか、又は第１グリッド線１０が負極領域の負極電流を収集するための負極グリッド線である場合、第２グリッド線２０は正極領域の正極電流を収集するための正極グリッド線である。ここで、正極グリッド線は背面接触電池のＰ型ドープ領域に設けられ、負極グリッド線は背面接触電池のＮ型ドープ領域に設けられる。
図４から図１０を参照し、判別の便宜上、黒塗り部分の第１グリッド線１０は極性が同じであり、黒塗りされていない部分の第２グリッド線２０は極性が同じであり、第１グリッド線１０と第２グリッド線２０の極性が逆である。黒塗り部分の第１ｐａｄ点３１、第１接続電極４１及び第１主グリッド５１は、第１グリッド線１０と同じ極性を有する。
第１グリッド線１０と第２グリッド線２０は交互に設置され、且つ第１グリッド線１０と第２グリッド線２０はいずれも背面接触電池のエッジ線に対して水平である。例えば、図４を参照し、第１グリッド線１０と第２グリッド線２０は垂直方向に交互に設置され、且つ第１グリッド線１０と第２グリッド線２０はいずれも背面接触電池の上エッジ線と下エッジ線に対して水平である。背面接触電池は実質的に矩形であり、実質的に矩形の背面接触電池は、例えば、正方形であってもよく、別の長方形であってもよく、且つ標準的な角、切り落とされた角又は丸みを帯びた角を有することができ、それは実際の製造要件に応じて設定され、ここでは具体的に限定しない。また、第１グリッド線１０及び第２グリッド線２０の数は、実際の背面接触電池の面積サイズ、第１グリッド線１０と第２グリッド線２０の幅及び距離に応じて決定されるものであり、ここでは具体的に限定しない。
さらに、第１グリッド線１０又は第２グリッド線２０は、アルミニウムグリッド線、銀グリッド線、銅グリッド線、又は銀被覆銅グリッド線である。本発明の実施例において、第１グリッド線１０及び第２グリッド線２０が同じ又は異なる金属タイプのグリッド線を選択してもよいことが理解可能であり、例えば、第１グリッド線１０及び第２グリッド線２０は両方ともアルミニウムグリッド線を選択するか、又は第１グリッド線１０はアルミニウムグリッド線を選択し、第２グリッド線２０は銀グリッド線を選択する。第１グリッド線１０又は第２グリッド線２０がアルミニウムグリッド線又は銀グリッド線である場合、アルミニウムグリッド線又は銀グリッド線は、スクリーン印刷によって背面接触電池のドープ領域に印刷され、第１グリッド線１０又は第２グリッド線２０が銅グリッド線である場合、電気メッキ又は蒸着等によって背面接触電池のドープ領域にメッキされる。
第１ｐａｄ点３１と第１エッジとの距離は、第１主グリッド５１と第１エッジとの距離より大きい。例えば、図４を参照し、第１ｐａｄ点３１の最も左側と背面接触電池の最も左側のエッジとの距離は、第１主グリッド５１の最も左側と背面接触電池の最も左側のエッジとの距離より大きい。
本実施例において、前記第１主グリッド５１と前記第１エッジとの距離は０．０１ｍｍから３ｍｍであり、ここでは第１主グリッド５１の第１エッジに近いエッジと第１エッジとの距離をいう。例えば、第１主グリッド５１と第１エッジとの距離は、０．０５ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、又は０．０１ｍｍから３ｍｍの他のパラメータ値である。前記第１ｐａｄ点３１と前記第１エッジとの距離は１ｍｍから２０ｍｍであり、ここでは第１ｐａｄ点３１の第１エッジに近いエッジと第１エッジとの距離をいう。例えば、第１ｐａｄ点３１と第１エッジとの距離は、１ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、又は１ｍｍから２０ｍｍの他のパラメータ値であるが、第１ｐａｄ点３１と第１エッジとの距離は第１主グリッド５１と第１エッジとの距離より大きい。
本発明の実施例において、第１ｐａｄ点３１は第１主グリッド５１から離れて設置され、第１ｐａｄ点３１と第１主グリッド５１との接続は、第１接続電極４１の接続作用により実現され、第１主グリッド５１が背面接触電池の第１エッジに設置されるため、第１ｐａｄ点３１は背面接触電池の第１エッジから遠く離れている。電流の収集プロセスにおいて、第１グリッド線１０は第１極性領域の電流を収集し、第１グリッド線１０はさらに、収集された電流を第１ｐａｄ点３１に伝送し、さらに第１ｐａｄ点３１から第１接続電極４１を介して第１主グリッド５１に伝送し、電流の収集を完了する。本発明の電極構造は、背景技術の第１の電極パターン設計と比較して、絶縁接着剤を大面積に印刷する必要がないため、第１ｐａｄ点３１及び第１主グリッド５１は高温ペーストを選択することができ、コストが低下し、信頼性が確保され、また、第１ｐａｄ点３１及び第１主グリッド５１が過剰な高さを必要としないため、ペーストの消費量が低減され、且つ絶縁接着剤を大面積に印刷する必要がないため、一部のペーストとの接着性が低いという問題がなく、量産化の難易度が低下する。背景技術の第２の電極パターン設計と比較して、第１主グリッド５１が背面接触電池の第１エッジに位置し、第１ｐａｄ点３１が背面接触電池の第１エッジから遠く離れているため、溶接プロセスにおける応力集中の問題を回避でき、モジュールの歩留まりが向上し、モジュールの信頼性が向上する。背景技術の第３の電極パターン設計と比較して、光生成された電子正孔は長距離に跨ることなく異性領域に到達して電流の収集を実現することができるため、より高い光電変換効率が十分に確保される。
実施例１を基に、本実施例２に記載の第２グリッド線２０は、前記第１主グリッド５１と前記第１ｐａｄ点３１との間に位置する第１湾曲グリッド線を含み、前記第１湾曲グリッド線はそれぞれ前記第１主グリッド５１及び前記第１ｐａｄ点３１に向かって湾曲し、且ついずれも前記第１主グリッド５１及び前記第１ｐａｄ点３１と接触していないか、又は前記第１湾曲グリッド線は前記第１主グリッド５１に向かって湾曲し、前記第１主グリッド５１と接触していないか、又は前記第１湾曲グリッド線は前記第１ｐａｄ点３１に向かって湾曲し、前記第１ｐａｄ点３１と接触していない。
図５を参照し、第１湾曲グリッド線は第１サブ湾曲グリッド線２１として定義され、第１グリッド線１０は、第１ｐａｄ点３１に接続される第１ｐａｄ点接続グリッド線１１及び第１主グリッド５１に接続される第１主グリッド接続グリッド線１２を含み、第１ｐａｄ点接続グリッド線１１と第１主グリッド接続グリッド線１２とは隣接して設置され、両者の間に隙間が形成され、第１サブ湾曲グリッド線２１は該隙間を通過し、それぞれ第１主グリッド５１及び第１ｐａｄ点３１に向かって湾曲し、且ついずれも第１主グリッド５１及び第１ｐａｄ点３１と接触していない。他の実施形態では、第１ｐａｄ点接続グリッド線１１及び／又は第１主グリッド接続グリッド線１２の設置を省略してもよいが、第１ｐａｄ点接続グリッド線１１及び／又は第１主グリッド接続グリッド線１２を設置することによって、グリッド線をより均一に配置し、一部の小さい領域において電流の収集が実現できないことを回避することができる。
図６を参照し、第１湾曲グリッド線は第２サブ湾曲グリッド線２４として定義され、第１グリッド線１０は第１主グリッド５１に接続される第２主グリッド接続グリッド線１４を含み、第２主グリッド接続グリッド線１４と第１ｐａｄ点３１との間に隙間が形成され、第２サブ湾曲グリッド線２４は該隙間を通過し、且つ第１主グリッド５１に向かって湾曲し、第１主グリッド５１と接触していない。他の実施形態では、グリッド線のより均一な配置を実現し、一部の小さい領域において電流の収集が実現できないことを回避するために、ｐａｄ点接続グリッド線を追加して設置してもよい。
図７を参照し、第１湾曲グリッド線は第３サブ湾曲グリッド線２７として定義され、第１グリッド線１０は第１ｐａｄ点３１に接続される第２ｐａｄ点接続グリッド線１６を含み、第２ｐａｄ点接続グリッド線１６と第１主グリッド５１との間に隙間が形成され、第３サブ湾曲グリッド線２７は該隙間を通過し、且つ第１ｐａｄ点３１に向かって湾曲し、第１ｐａｄ点３１と接触していない。他の実施形態では、グリッド線のより均一な配置を実現し、一部の小さい領域において電流の収集が実現できないことを回避するために、主グリッド接続グリッド線を追加して設置してもよい。
本発明の実施例において、第１湾曲グリッド線の長さは配置可能な領域のサイズに応じて決定でき、第１湾曲グリッド線は発散的に延在するように形成され、電流収集可能な領域を十分に利用して、電流収集能力をさらに高めることが可能である。
さらに、上記の実施形態を基に、前記第１湾曲グリッド線は少なくとも１つの前記第１グリッド線１０を通過する。第１ｐａｄ点３１と第１主グリッド５１との間の領域又は近傍領域に複数の第１グリッド線１０を配置してもよく、第１グリッド線１０の配置によって複数の隙間が形成される場合、第１湾曲グリッド線は隙間を順番に通過することができ、且つ隙間を通過したたびに、さらに発散的に延在するように形成され、それにより電流収集能力をさらに高める。
図５から図７を参照し、実施例２を基に、本実施例５に記載の第１接続電極４１の中心線と前記第１ｐａｄ点３１の中心線とは同一直線上にない。
本発明の実施例において、第１ｐａｄ点３１の中心線は第２グリッド線２０の設置線上にあり、第１ｐａｄ点３１と第２グリッド線２０の極性は逆であり、例えば、第１ｐａｄ点３１が正極性である場合、第２グリッド線２０は負極性である。そのため、第１接続電極４１の中心線を第１ｐａｄ点３１の中心線からずらして設置し、即ち第１接続電極４１の中心線を第２グリッド線２０の設置線からずらして設置することによって、第１接続電極４１の中心線が第１グリッド線１０の設置線上に設置されることが実現可能であり、第１接続電極４１と第１グリッド線１０は極性が同じであり、それにより第１ｐａｄ点３１に隣接する領域の反対極性のグリッド線がより均一に分布しているという目的を達成し、電流収集能力をさらに高める。
図９を参照し、実施例２を基に、本実施例４に記載の電極構造は、前記第１主グリッド５１と前記第１ｐａｄ点３１とをそれぞれ接続する第３グリッド線１８をさらに含み、前記第３グリッド線１８は前記第１接続電極４１に隣接して設置され、前記第３グリッド線１８の幅は前記第１接続電極４１の幅より小さい。
本発明の実施例において、通常、第１接続電極４１は背面接触電池の基板と接触せず、この場合、第１接続電極４１の位置する領域の光生成された電子正孔は効率的に収集することができないため、第１接続電極４１に隣接する領域に第３グリッド線１８を設置し、第３グリッド線１８は基板と接触でき、それにより電流収集能力をさらに高める。
図１０を参照し、実施例１を基に、本実施例５に記載の第２グリッド線２０は、前記第１ｐａｄ点３１の中心線に位置する部分領域において第１絶縁材料６２で覆われている。
第１絶縁材料６２は絶縁接着剤で覆う形態を採用してもよく、第２グリッド線２０は第１ｐａｄ点３１の中心線に位置する部分領域のみにおいて絶縁接着剤で覆われているため、製品コストを過剰に増加させることがない。当然ながら、第１絶縁材料６２は、絶縁の目的を達成できれば、他の実施形態を採用してもよい。
リボン溶接を実行する際に、第１絶縁材料６２の絶縁作用により、第２グリッド線２０が前記第１ｐａｄ点３１の中心線に位置する部分領域においてリボンと接触することを防止することができ、それにより短絡の発生を効果的に回避することができる。そして、第１絶縁材料６２は、第１ｐａｄ点３１及び第１主グリッド５１が形成された後に製作されるものであり、第１ｐａｄ点３１及び第１主グリッド５１の電極材料選択に影響を及ぼさない。
図４を参照し、実施例１を基に、本実施例６に記載の電極構造は、次を含む。
背面接触電池の前記第１エッジと相互に対向する第２エッジに近い側に設置され、前記第２グリッド線２０に接続される第２主グリッド５２と、第２ｐａｄ点３２と、前記第２主グリッド５２と前記第２ｐａｄ点３２とをそれぞれ接続する第２接続電極４２と、をさらに含み、前記第２ｐａｄ点３２と第２エッジとの距離は、第２主グリッド５２と第２エッジとの距離より大きい。
図４を参照し、第１エッジとは背面接触電池の最も左側をいい、第２エッジとは背面接触電池の最も右側をいう。第１ｐａｄ点３１と第２ｐａｄ点３２との間にも、同様に複数のｐａｄ点が設けられ、該部分のｐａｄ点は同じ極性の主グリッドと同一直線上に設置されてもよい。
第２ｐａｄ点３２と第２エッジとの距離は、第２主グリッド５２と第２エッジとの距離より大きい。例えば、図４を参照し、第２ｐａｄ点３２の最も左側と背面接触電池の最も左側のエッジとの距離は、第２主グリッド５２の最も左側と背面接触電池の最も左側のエッジとの距離より大きい。
本実施例では、前記第２主グリッド５２と前記第２エッジとの距離は０．０１ｍｍから３ｍｍであり、ここでは第２主グリッド５２の第２エッジに近いエッジと第２エッジとの距離をいう。例えば、第２主グリッド５２と第２エッジとの距離は０．０５ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、又は０．０１ｍｍから３ｍｍの他のパラメータ値である。前記第２ｐａｄ点３２と前記第２エッジとの距離は１ｍｍから２０ｍｍであり、ここでは第２ｐａｄ点３２の第２エッジに近いエッジと第２エッジとの距離をいう。例えば、第２ｐａｄ点３２と第２エッジとの距離は１ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、又は１ｍｍから２０ｍｍの他のパラメータ値であるが、第２ｐａｄ点３２と第２エッジとの距離は、第２主グリッド５２と第２エッジとの距離より大きい。
本発明の実施例において、第２ｐａｄ点３２は第２主グリッド５２から離れて設置され、第２ｐａｄ点３２と第２主グリッド５２の接続は、第２接続電極４２の接続作用により実現され、第２主グリッド５２が背面接触電池の第２エッジに設置されるため、第２ｐａｄ点３２は背面接触電池の第２エッジから遠く離れている。電流の収集プロセスにおいて、第２グリッド線２０は第２極性領域の電流を収集し、第２グリッド線２０はさらに、収集された電流を第２ｐａｄ点３２に伝送し、さらに第２ｐａｄ点３２から第２接続電極４２を介して第２主グリッド５２に伝送し、電流の収集を完了する。背面接触電池の両端のエッジには、いずれもｐａｄ点、主グリッド、及びｐａｄ点と主グリッドとをそれぞれ接続する接続電極が設置され、背景技術の第１の電極パターン設計と比較して、絶縁接着剤を大面積に印刷する必要がないため、ｐａｄ点と主グリッドは高温ペーストを選択することができ、コストが低下し、信頼性が確保され、また、ｐａｄ点及び主グリッドが過剰な高さを必要としないため、ペーストの消費量が低減され、且つ絶縁接着剤を大面積に印刷する必要がないため、一部のペーストとの接着性が低いという問題がなく、量産化の難易度が低下する。背景技術の第２の電極パターン設計と比較して、主グリッドが背面接触電池のエッジに位置し、ｐａｄ点が背面接触電池のエッジから遠く離れているため、溶接プロセスにおける応力集中の問題を回避でき、モジュールの歩留まりが向上し、モジュールの信頼性が向上する。背景技術の第３の電極パターン設計と比較して、光生成された電子正孔は長距離に跨ることなく異性領域に到達して電流の収集を実現することができるため、より高い光電変換効率が十分に確保される。
実施例６を基に、本実施例７に記載の第１グリッド線１０は、前記第２主グリッド５２と前記第２ｐａｄ点３２との間に位置する第２湾曲グリッド線を含み、前記第２湾曲グリッド線はそれぞれ前記第２主グリッド５２及び前記第２ｐａｄ点３２に向かって湾曲し、且ついずれも前記第２主グリッド５２及び前記第２ｐａｄ点３２と接触していないか、又は前記第２湾曲グリッド線は前記第２主グリッド５２に向かって湾曲し、前記第２主グリッド５２と接触していないか、又は前記第２湾曲グリッド線は前記第２ｐａｄ点３２に向かって湾曲し、前記第２ｐａｄ点３２と接触していない。
図５を参照し、第２湾曲グリッド線は第４サブ湾曲グリッド線１３として定義され、第２グリッド線２０は、第２ｐａｄ点３２に接続される第３ｐａｄ点接続グリッド線２２、及び第２主グリッド５２に接続される第３主グリッド接続グリッド線２３を含み、第３ｐａｄ点接続グリッド線２２と第３主グリッド接続グリッド線２３とは隣接して設置され、両者の間に隙間が形成され、第４サブ湾曲グリッド線１３は該隙間を通過し、それぞれ第２主グリッド５２及び第２ｐａｄ点３２に向かって湾曲し、且ついずれも第２主グリッド５２及び第２ｐａｄ点３２と接触していない。他の実施形態では、第３ｐａｄ点接続グリッド線２２及び／又は第３主グリッド接続グリッド線２３の設置を省略してもよいが、第３ｐａｄ点接続グリッド線２２及び／又は第３主グリッド接続グリッド線２３を設置することによって、グリッド線をより均一に配置し、一部の小さい領域において電流の収集が実現できないことを回避することができる。
図６を参照し、第２湾曲グリッド線は第５サブ湾曲グリッド線１５として定義され、第２グリッド線２０は第２ｐａｄ点３２に接続される第４ｐａｄ点接続グリッド線２５、及び第２主グリッド５２に接続される第４主グリッド接続グリッド線２６を含み、第４ｐａｄ点接続グリッド線２５と第４主グリッド接続グリッド線２６とは隣接して設置され、両者の間に隙間が形成され、第５サブ湾曲グリッド線１５は該隙間を通過し、且つ第２主グリッド５２に向かって湾曲し、第２主グリッド５２と接触していない。他の実施形態では、第４ｐａｄ点接続グリッド線２５及び／又は第４主グリッド接続グリッド線２６の設置を省略してもよいが、第４ｐａｄ点接続グリッド線２５及び／又は第４主グリッド接続グリッド線２６を設置することによって、グリッド線をより均一に配置し、一部の小さい領域において電流の収集が実現できないことを回避することができる。
図７を参照し、第２湾曲グリッド線は第６サブ湾曲グリッド線１７として定義され、第２グリッド線２０は第２ｐａｄ点３２に接続される第５ｐａｄ点接続グリッド線２８を含み、第５ｐａｄ点接続グリッド線２８と第２主グリッド５２との間に隙間が形成され、第６サブ湾曲グリッド線１７は該隙間を通過し、且つ第２ｐａｄ点３２に向かって湾曲し、第２ｐａｄ点３２と接触していない。他の実施形態では、グリッド線のより均一な配置を実現し、一部の小さい領域において電流の収集が実現できないことを回避するために、主グリッド接続グリッド線を追加して設置してもよい。
本発明の実施例において、第２湾曲グリッド線の長さは配置可能な領域のサイズに応じて決定でき、第２湾曲グリッド線は発散的に延在するように形成され、電流収集可能な領域を十分に利用して、電流収集能力をさらに高めることが可能である。
さらに、上記実施形態を基に、前記第２湾曲グリッド線は少なくとも１つの前記第２グリッド線２０を通過する。第２ｐａｄ点３２と第２主グリッド５２との間の領域又は近傍領域に複数の第２グリッド線２０を配置してもよく、第２グリッド線２０の配置によって複数の隙間が形成される場合、第２湾曲グリッド線は隙間を順番に通過することができ、且つ隙間を通過したたびに、発散的に延在するようにさらに形成され、それにより電流収集能力をさらに高める。
実施例２と組み合わせると、背面接触電池の両端のエッジにおいて、第１湾曲グリッド線と第２湾曲グリッド線の設置方式は異なってもよく、実際の状況に応じて第１湾曲グリッド線と第２湾曲グリッド線の設置方式を選択することができる。例えば、図８を参照し、背面接触電池の第１エッジにおいて、第１湾曲グリッド線が設置されていないが、背面接触電池の第２エッジにおいて、第２湾曲グリッド線が設置されており、且つ第２湾曲グリッド線はそれぞれ第２主グリッド５２及び第２ｐａｄ点３２に向かって湾曲する。
図５から図７を参照し、実施例７を基に、本実施例８に記載の第２接続電極４２の中心線と前記第２ｐａｄ点３２の中心線とは同一直線上にある。
本発明の実施例において、第２ｐａｄ点３２の中心線は第２グリッド線２０の設置線上にあり、第２ｐａｄ点３２と第２グリッド線２０は極性が同じであり、例えば、第２ｐａｄ点３２が負極性である場合、第２グリッド線２０は負極性である。そのため、第２接続電極４２の中心線と第２ｐａｄ点３２の中心線を同一直線上に設置することによって、第２接続電極４２の中心線が第２グリッド線２０の設置線上に設置されることが実現可能であり、第２接続電極４２と第２グリッド線２０は極性が同じであり、それにより第２ｐａｄ点３２に隣接する領域の反対極性のグリッド線がより均一に分布しているという目的を達成し、電流収集能力をさらに高める。
実施例７を基に、本実施例９に記載の電極構造は、前記第２主グリッド５２と前記第２ｐａｄ点３２とをそれぞれ接続する第４グリッド線２９をさらに含み、前記第４グリッド線２９は前記第２接続電極４２に隣接して設置され、前記第４グリッド線２９の幅は、前記第２接続電極４２の幅より小さい。
本発明の実施例において、通常、第２接続電極４２は背面接触電池の基板と接触せず、この場合、第２接続電極４２の位置する領域の光生成された電子正孔は効率的に収集することができないため、第２接続電極４２に隣接する領域に第４グリッド線２９を設置し、第４グリッド線２９は基板と接触でき、それにより電流収集能力をさらに高める。
実施例６を基に、本実施例１０に記載の第１グリッド線１０は、前記第２ｐａｄ点３２の中心線に位置する部分領域において第２絶縁材料６１で覆われている。
第２絶縁材料６１は絶縁接着剤で覆う形態を採用してもよく、第１グリッド線１０は第２ｐａｄ点３２の中心線に位置する部分領域のみにおいて絶縁接着剤で覆われているため、製品コストを過剰に増加させることがない。当然ながら、第２絶縁材料６１は、絶縁の目的を達成できれば、他の実施形態を採用してもよい。
リボン溶接を実行する際に、第２絶縁材料６１の絶縁作用により、第１グリッド線１０が前記第２ｐａｄ点３２の中心線に位置する部分領域においてリボンと接触することを防止することができ、それにより短絡の発生を効果的に回避することができる。そして、第２絶縁材料６１は、第２ｐａｄ点３２及び第２主グリッド５２が形成された後に製作されるものであり、第２ｐａｄ点３２及び第２主グリッド５２の電極材料選択に影響を及ぼさない。
上述した実施例１から実施例１０を基に、ここでモデル化計算を行う。
図１１は図２の電極構造に基づくエッジモデル図を示し、図１２は図３の電極構造に基づくエッジモデル図を示し、図１３は図４の電極構造に基づくエッジモデル図を示し、図１４は図５から図９の電極構造に基づくエッジモデル図を示す。
以下の表１を作成できる。
Figure 2023123356000002
電池の変換効率は、背面接触電池の重要な性能評価指標であり、高いほど性能が良くなり、業界では、０．１％増加するごとに飛躍的な進歩と認められる。表から分かるように、図３の解決手段を採用すれば、モジュール側の歩留まり及び信頼性の問題を解決したが、性能が大幅に低下し、低下値が０．７８９％に達する。本発明の図４の解決手段を採用すれば、モジュール側の歩留まりと信頼性を両立させるとともに、効率損失は０．１２％まで減少する。本発明の図５から図９の最適化解決手段を採用すれば、効率損失は０．００３％まで低下でき、現在、背面接触電池の変換効率の試験再現性は～±０．０５％であるため、この効率損失は監視できないほど低くなり、無視してもよい。
本実施例１１は実施例１から実施例１０に記載の電極構造を含む背面接触電池を提供し、前記電極構造は背面接触電池のバックライト面に設置される。
本発明の実施例で提供される電極構造において、第１ｐａｄ点３１は第１主グリッド５１から離れて設置され、第１ｐａｄ点３１と第１主グリッド５１との接続は、第１接続電極４１の接続作用により実現され、第１主グリッド５１が背面接触電池の第１エッジに設置されるため、第１ｐａｄ点３１は背面接触電池の第１エッジから遠く離れている。電流の収集プロセスにおいて、第１グリッド線１０は第１極性領域の電流を収集し、第１グリッド線１０はさらに、収集された電流を第１ｐａｄ点３１に伝送し、さらに第１ｐａｄ点３１から第１接続電極４１を介して第１主グリッド５１に伝送し、電流の収集を完了する。本発明の電極構造は、背景技術の第１の電極パターン設計と比較して、絶縁接着剤を大面積に印刷する必要がないため、第１ｐａｄ点３１及び第１主グリッド５１は高温ペーストを選択することができ、コストが低下し、信頼性が確保され、また、第１ｐａｄ点３１及び第１主グリッド５１が過剰な高さを必要としないため、ペーストの消費量が低減され、且つ絶縁接着剤を大面積に印刷する必要がないため、一部のペーストとの接着性が低いという問題がなく、量産化の難易度が低下する。背景技術の第２の電極パターン設計と比較して、第１主グリッド５１が背面接触電池の第１エッジに位置し、第１ｐａｄ点３１が背面接触電池の第１エッジから遠く離れているため、溶接プロセスにおける応力集中の問題を回避でき、モジュールの歩留まりが向上し、モジュールの信頼性が向上する。背景技術の第３の電極パターン設計と比較して、光生成された電子正孔は長距離に跨ることなく異性領域に到達して電流の収集を実現することができるため、より高い光電変換効率が十分に確保される。
本実施例１２は実施例１１に記載の背面接触電池を含む背面接触電池モジュールを提供する。
本発明の実施例で提供される電極構造において、第１ｐａｄ点３１は第１主グリッド５１から離れて設置され、第１ｐａｄ点３１と第１主グリッド５１との接続は、第１接続電極４１の接続作用により実現され、第１主グリッド５１が背面接触電池の第１エッジに設置されるため、第１ｐａｄ点３１は背面接触電池の第１エッジから遠く離れている。電流の収集プロセスにおいて、第１グリッド線１０は第１極性領域の電流を収集し、第１グリッド線１０はさらに、収集された電流を第１ｐａｄ点３１に伝送し、さらに第１ｐａｄ点３１から第１接続電極４１を介して第１主グリッド５１に伝送し、電流の収集を完了する。本発明の電極構造は、背景技術の第１の電極パターン設計と比較して、絶縁接着剤を大面積に印刷する必要がないため、第１ｐａｄ点３１及び第１主グリッド５１は高温ペーストを選択することができ、コストが低下し、信頼性が確保され、また、第１ｐａｄ点３１及び第１主グリッド５１が過剰な高さを必要としないため、ペーストの消費量が低減され、且つ絶縁接着剤を大面積に印刷する必要がないため、一部のペーストとの接着性が低いという問題がなく、量産化の難易度が低下する。背景技術の第２の電極パターン設計と比較して、第１主グリッド５１が背面接触電池の第１エッジに位置し、第１ｐａｄ点３１が背面接触電池の第１エッジから遠く離れているため、溶接プロセスにおける応力集中の問題を回避でき、モジュールの歩留まりが向上し、モジュールの信頼性が向上する。背景技術の第３の電極パターン設計と比較して、光生成された電子正孔は長距離に跨ることなく異性領域に到達して電流の収集を実現することができるため、より高い光電変換効率が十分に確保される。
本実施例１３は実施例１２に記載の背面接触電池モジュールを含む背面接触電池システムを提供する。
本発明の実施例で提供される電極構造において、第１ｐａｄ点３１は第１主グリッド５１から離れて設置され、第１ｐａｄ点３１と第１主グリッド５１との接続は、第１接続電極４１の接続作用により実現され、第１主グリッド５１が背面接触電池の第１エッジに設置されるため、第１ｐａｄ点３１は背面接触電池の第１エッジから遠く離れている。電流の収集プロセスにおいて、第１グリッド線１０は第１極性領域の電流を収集し、第１グリッド線１０はさらに、収集された電流を第１ｐａｄ点３１に伝送し、さらに第１ｐａｄ点３１から第１接続電極４１を介して第１主グリッド５１に伝送し、電流の収集を完了する。本発明の電極構造は、背景技術の第１の電極パターン設計と比較して、絶縁接着剤を大面積に印刷する必要がないため、第１ｐａｄ点３１及び第１主グリッド５１は高温ペーストを選択することができ、コストが低下し、信頼性が確保され、また、第１ｐａｄ点３１及び第１主グリッド５１が過剰な高さを必要としないため、ペーストの消費量が低減され、且つ絶縁接着剤を大面積に印刷する必要がないため、一部のペーストとの接着性が低いという問題がなく、量産化の難易度が低下する。背景技術の第２の電極パターン設計と比較して、第１主グリッド５１が背面接触電池の第１エッジに位置し、第１ｐａｄ点３１が背面接触電池の第１エッジから遠く離れているため、溶接プロセスにおける応力集中の問題を回避でき、モジュールの歩留まりが向上し、モジュールの信頼性が向上する。背景技術の第３の電極パターン設計と比較して、光生成された電子正孔は長距離に跨ることなく異性領域に到達して電流の収集を実現することができるため、より高い光電変換効率が十分に確保される。
以上は本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び原則内において行われる任意の修正、同等の代替、改善等は、全て本発明の保護範囲に含まれるものとする。

Claims (19)

  1. 第１極性領域を収集するための第１グリッド線と、
    第２極性領域を収集するための第２グリッド線と、
    背面接触電池の第１エッジに近い側に設置され、前記第１グリッド線に接続される第１主グリッドと、
    第１ｐａｄ点と、
    前記第１主グリッドと前記第１ｐａｄ点とをそれぞれ接続する第１接続電極と、を含み、
    前記第１ｐａｄ点と前記第１エッジとの距離は、前記第１主グリッドと前記第１エッジとの距離より大きいことを特徴とする、背面接触電池の電極構造。
  2. 前記第２グリッド線は前記第１主グリッドと前記第１ｐａｄ点との間に位置する第１湾曲グリッド線を含み、前記第１湾曲グリッド線はそれぞれ前記第１主グリッド及び前記第１ｐａｄ点に向かって湾曲し、且ついずれも前記第１主グリッド及び前記第１ｐａｄ点と接触していないか、又は前記第１湾曲グリッド線は前記第１主グリッドに向かって湾曲し、前記第１主グリッドと接触していないか、又は前記第１湾曲グリッド線は前記第１ｐａｄ点に向かって湾曲し、前記第１ｐａｄ点と接触していないことを特徴とする、請求項１に記載の背面接触電池の電極構造。
  3. 前記第１湾曲グリッド線は少なくとも１つの前記第１グリッド線を通過することを特徴とする、請求項２に記載の背面接触電池の電極構造。
  4. 前記第１接続電極の中心線と前記第１ｐａｄ点の中心線とは同一直線上にないことを特徴とする、請求項２に記載の背面接触電池の電極構造。
  5. 前記第１主グリッドと前記第１ｐａｄ点とをそれぞれ接続する第３グリッド線をさらに含み、前記第３グリッド線は前記第１接続電極に隣接して設置され、前記第３グリッド線の幅は前記第１接続電極の幅より小さいことを特徴とする、請求項２に記載の背面接触電池の電極構造。
  6. 前記第２グリッド線は、前記第１ｐａｄ点の中心線に位置する部分領域において第１絶縁材料で覆われていることを特徴とする、請求項１に記載の背面接触電池の電極構造。
  7. 前記第１主グリッドと前記第１エッジとの距離は０．０１ｍｍから３ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の背面接触電池の電極構造。
  8. 前記第１ｐａｄ点と前記第１エッジとの距離は１ｍｍから２０ｍｍであることを特徴とする、請求項７に記載の背面接触電池の電極構造。
  9. 背面接触電池の前記第１エッジと相互に対向する第２エッジに近い側に設置され、前記第２グリッド線に接続される第２主グリッドと、
    第２ｐａｄ点と、
    前記第２主グリッドと前記第２ｐａｄ点とをそれぞれ接続する第２接続電極とをさらに含み、
    前記第２ｐａｄ点と前記第２エッジとの距離は、前記第２主グリッドと前記第２エッジとの距離より大きいことを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の背面接触電池の電極構造。
  10. 前記第１グリッド線は前記第２主グリッドと前記第２ｐａｄ点との間に位置する第２湾曲グリッド線を含み、前記第２湾曲グリッド線はそれぞれ前記第２主グリッド及び前記第２ｐａｄ点に向かって湾曲し、且ついずれも前記第２主グリッド及び前記第２ｐａｄ点と接触していないか、又は前記第２湾曲グリッド線は前記第２主グリッドに向かって湾曲し、前記第２主グリッドと接触していないか、又は前記第２湾曲グリッド線は前記第２ｐａｄ点に向かって湾曲し、前記第２ｐａｄ点と接触していないことを特徴とする、請求項９に記載の背面接触電池の電極構造。
  11. 前記第２湾曲グリッド線は少なくとも１つの前記第２グリッド線を通過することを特徴とする、請求項１０に記載の背面接触電池の電極構造。
  12. 前記第２接続電極の中心線と前記第２ｐａｄ点の中心線とは同一直線上にあることを特徴とする、請求項１０に記載の背面接触電池の電極構造。
  13. 前記第２主グリッドと前記第２ｐａｄ点とをそれぞれ接続する第４グリッド線をさらに含み、前記第４グリッド線は前記第２接続電極に隣接して設置され、前記第４グリッド線の幅は前記第２接続電極の幅より小さいことを特徴とする、請求項１０に記載の背面接触電池の電極構造。
  14. 前記第１グリッド線は、前記第２ｐａｄ点の中心線に位置する部分領域において第２絶縁材料で覆われていることを特徴とする、請求項９に記載の背面接触電池の電極構造。
  15. 前記第２主グリッドと前記第２エッジとの距離は０．０１ｍｍから３ｍｍであることを特徴とする、請求項９に記載の背面接触電池の電極構造。
  16. 前記第２ｐａｄ点と前記第２エッジとの距離は１ｍｍから２０ｍｍであることを特徴とする、請求項１５に記載の背面接触電池の電極構造。
  17. 請求項１から１６のいずれか１項に記載の電極構造を含み、前記電極構造は背面接触電池のバックライト面に設置されることを特徴とする、背面接触電池。
  18. 請求項１７に記載の背面接触電池を含むことを特徴とする、背面接触電池モジュール。
  19. 請求項１８に記載の背面接触電池モジュールを含むことを特徴とする、背面接触電池システム。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115148839A (zh) * 2022-09-05 2022-10-04 浙江晶科能源有限公司 背接触太阳能电池及光伏组件
CN115632086A (zh) * 2022-09-14 2023-01-20 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 一种焊接方法及光伏组件
CN115377231B (zh) * 2022-10-24 2023-10-24 浙江晶科能源有限公司 太阳能电池及光伏组件
CN117238980A (zh) * 2022-10-24 2023-12-15 浙江晶科能源有限公司 太阳能电池及光伏组件
CN115579407B (zh) * 2022-12-12 2023-03-14 浙江爱旭太阳能科技有限公司 电极结构、背接触太阳能电池片、电池组件和光伏系统
CN115832076B (zh) * 2023-01-05 2023-05-12 广东爱旭科技有限公司 背接触太阳能电池的电极结构、电池及其组件和光伏系统
CN115810679B (zh) * 2023-01-31 2023-04-28 金阳(泉州)新能源科技有限公司 一种背接触电池及其电极结构
CN117219687B (zh) * 2023-11-06 2024-03-12 晶科能源(海宁)有限公司 太阳能电池及光伏组件
CN117438482A (zh) * 2023-12-07 2024-01-23 浙江爱旭太阳能科技有限公司 背接触电池片、电池串、电池组件和光伏系统

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007281044A (ja) * 2006-04-04 2007-10-25 Canon Inc 太陽電池
JP2012033666A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池の製造方法及び太陽電池
JP2012074426A (ja) * 2010-09-28 2012-04-12 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池、太陽電池モジュール及び太陽電池の製造方法
US20150068592A1 (en) * 2013-04-23 2015-03-12 Solexel, Inc. Solar cell metallization
WO2016158226A1 (ja) * 2015-03-31 2016-10-06 株式会社カネカ 太陽電池及びその製造方法
WO2016158977A1 (ja) * 2015-03-31 2016-10-06 株式会社カネカ 太陽電池および太陽電池モジュール
CN108010970A (zh) * 2017-11-17 2018-05-08 南通苏民新能源科技有限公司 一种叉指背接触晶体硅太阳能电池电极及其制作方法
JP2018133567A (ja) * 2017-02-13 2018-08-23 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド 構造を改善した太陽電池及びこれを用いた太陽電池モジュール
JP2018536292A (ja) * 2015-12-23 2018-12-06 ビーワイディー カンパニー リミテッド 裏面接合型太陽電池基板、その製造方法及び裏面接合型太陽電池
JP2020013868A (ja) * 2018-07-18 2020-01-23 セイコーエプソン株式会社 裏面電極型光電変換素子、光電変換モジュールおよび電子機器
WO2021020465A1 (ja) * 2019-07-31 2021-02-04 株式会社カネカ 太陽電池セルの製造方法、太陽電池セル、太陽電池デバイスおよび太陽電池モジュール
JP2022002230A (ja) * 2018-09-21 2022-01-06 株式会社カネカ 太陽電池セル、太陽電池デバイスおよび太陽電池モジュール

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008080160A1 (en) * 2006-12-22 2008-07-03 Advent Solar, Inc. Interconnect technologies for back contact solar cells and modules
JP2014053330A (ja) * 2010-12-29 2014-03-20 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池
JP6126219B2 (ja) * 2013-06-07 2017-05-10 信越化学工業株式会社 バックコンタクト型太陽電池セル
TW201503388A (zh) 2013-07-03 2015-01-16 Neo Solar Power Corp 背板串接型太陽能電池及其模組
NL2012554B1 (en) * 2014-04-02 2016-02-15 Stichting Energieonderzoek Centrum Nederland Back side contact layer for PV module with by-pass configuration.
CN109545863B (zh) * 2014-05-27 2021-09-14 迈可晟太阳能有限公司 叠盖式太阳能电池模块
KR101744535B1 (ko) * 2015-07-21 2017-06-20 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 이를 포함하는 태양 전지 패널
CN106876496B (zh) * 2017-03-03 2019-07-05 广东爱旭科技股份有限公司 P型perc双面太阳能电池及其组件、系统和制备方法
KR102459719B1 (ko) * 2017-06-14 2022-10-27 상라오 징코 솔라 테크놀러지 디벨롭먼트 컴퍼니, 리미티드 태양 전지, 태양전지 모듈과 그 제조 방법
CN207183286U (zh) 2017-09-12 2018-04-03 国家电投集团西安太阳能电力有限公司 背接触晶硅电池电极网版结构
EP3928357A4 (en) * 2019-02-18 2022-11-02 NewSouth Innovations Pty Limited METHOD OF REDUCING THERMOMECHANICAL STRESS IN SOLAR CELLS
CN210443569U (zh) * 2019-09-20 2020-05-01 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 条形电池片、太阳能电池片及光伏组件
CN212303683U (zh) * 2020-04-24 2021-01-05 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 一种背接触太阳电池组件
CN212303684U (zh) * 2020-05-19 2021-01-05 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 一种背接触太阳电池组件
CN213905367U (zh) * 2020-10-23 2021-08-06 浙江爱旭太阳能科技有限公司 大尺寸n型单晶hbc太阳能电池的电极结构
CN215183991U (zh) * 2021-02-02 2021-12-14 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 电池片和具有其的光伏组件
CN215988787U (zh) 2021-06-30 2022-03-08 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 一种太阳能电池及光伏组件
CN113327997A (zh) * 2021-07-15 2021-08-31 浙江爱旭太阳能科技有限公司 一种背接触太阳能电池串及制备方法、组件及系统

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007281044A (ja) * 2006-04-04 2007-10-25 Canon Inc 太陽電池
JP2012033666A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池の製造方法及び太陽電池
JP2012074426A (ja) * 2010-09-28 2012-04-12 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池、太陽電池モジュール及び太陽電池の製造方法
US20150068592A1 (en) * 2013-04-23 2015-03-12 Solexel, Inc. Solar cell metallization
WO2016158226A1 (ja) * 2015-03-31 2016-10-06 株式会社カネカ 太陽電池及びその製造方法
WO2016158977A1 (ja) * 2015-03-31 2016-10-06 株式会社カネカ 太陽電池および太陽電池モジュール
JP2018536292A (ja) * 2015-12-23 2018-12-06 ビーワイディー カンパニー リミテッド 裏面接合型太陽電池基板、その製造方法及び裏面接合型太陽電池
JP2018133567A (ja) * 2017-02-13 2018-08-23 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド 構造を改善した太陽電池及びこれを用いた太陽電池モジュール
CN108010970A (zh) * 2017-11-17 2018-05-08 南通苏民新能源科技有限公司 一种叉指背接触晶体硅太阳能电池电极及其制作方法
JP2020013868A (ja) * 2018-07-18 2020-01-23 セイコーエプソン株式会社 裏面電極型光電変換素子、光電変換モジュールおよび電子機器
JP2022002230A (ja) * 2018-09-21 2022-01-06 株式会社カネカ 太陽電池セル、太陽電池デバイスおよび太陽電池モジュール
WO2021020465A1 (ja) * 2019-07-31 2021-02-04 株式会社カネカ 太陽電池セルの製造方法、太陽電池セル、太陽電池デバイスおよび太陽電池モジュール

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