TWM453247U - 太陽能電池 - Google Patents

Description

太陽能電池

本創作有關於一種太陽能電池，且特別是有關於一種至少有一個匯流電極包括有複數個分支電極的太陽能電池。

近年來，由於石油產量逐漸減少以及環保意識高漲，為了因應高油價與節能減碳，世界各國無不積極地找尋各種可能的替代能源。舉例來說，太陽能發電是一種將光能轉換成為電能的技術，具有安全、乾淨，不會威脅人類和破壞環境的特性，目前已被全球廣泛地應用。

傳統上，太陽能電池係在半導體基板的受光面上形成一個p/n接面，並於受光面接收光能時產生電子流。此外，太陽能電池會在基板的受光面與背光面分別形成有電極，並且自受光面上與背光面上的電極以輸出電壓、電流。一般來說，製造太陽能電池時，受光面的電極係用銀膠印刷而成，而銀膠的使用量多寡與太陽能電池的製造成本有非常高的關聯性。

據此，業界需要設計一種新的太陽能電池，改良受光面上的電極圖樣，以在不影響太陽能電池的整體效能的情況下，又能夠減少銀膠的使用量。

本創作提出一種太陽能電池，改變了受光面上的電 極圖樣，使得一個匯流電極可由複數個彼此分離的分支電極組成，從而可以減少銀膠的使用量。

本創作實施例提供一種太陽能電池，包括半導體基板、複數個指狀電極以及複數個匯流電極。所述指狀電極設置於半導體基板的一個表面。所述匯流電極間隔地設置於所述表面，至少一個匯流電極包括有複數個分支電極，所述多個分支電極互相平行地設置於所述表面，且每一個分支電極的外側邊至少電性連接所述多個指狀電極的其中之一。

於本創作一示範實施例中，所述多個匯流電極具有相同的第一寬度。於一個例子中，具有所述多個分支電極的至少一個匯流電極中，每一個分支電極具有相同的形狀。此外，所述多個分支電極互相平行地設置於所述表面。同一個匯流電極中，至少一個分支電極的內側邊與相鄰的分支電極的內側邊之間間隔第一距離，所述第一距離大於0mm且小於2mm。

於本創作另一示範實施例中，於至少一個匯流電極中，更具有冗餘電極，至少一個分支電極電性連接冗餘電極。或於一個例子中，所述冗餘電極不連接所述多個分支電極，且冗餘電極設置於至少一個分支電極的內側邊與相鄰的分支電極的內側邊之間。

於本創作再一示範實施例中，同一個匯流電極中，至少一個分支電極包括複數個導電區塊，所述多個導電區塊互相獨立，且所述多個導電區塊沿著第一方向接續地排列設置於所述表面。此外，所述多個匯流電極互相平行，且第一方向平行於所述多個匯流電極的延伸方 向。

綜上所述，本創作的太陽能電池其中至少有一個匯流電極被分開成複數個彼此分離的分支電極。除了不影響太陽能電池的整體效能之外，對於後續再加工的廠商來說，裝設導電條的加工過程也不受影響。據此，本創作藉由改變了受光面上的電極圖樣，從而可以減少銀膠的使用量，也就是減少了太陽能電池的製造成本。

為使能更進一步瞭解本創作之特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本創作，而非對本創作的權利範圍作任何的限制。

請參見圖1，圖1係繪示依據本創作一示範實施例之太陽能電池的俯視示意圖。如圖1所示，太陽能電池1係具有半導體基板10、複數個指狀電極12以及複數個匯流電極14。所述指狀電極12以及匯流電極14係利用網印印刷或其他適當的方式設置於半導體基板10的一側表面10a上。一般來說，所述表面10a係為太陽能電池1的受光面，且半導體基板10應於表面10a側形成有p/n接面，使得半導體基板10的表面10a接受太陽光的照射時能夠產生電壓、電流。

值得一提的是，雖然於圖1所繪示的太陽能電池1中，指狀電極12都是互相平行地排列於表面10a上，但本創作並不限制指狀電極12的形狀與排列方式。舉例來說，指狀電極12不必須是直線(長條)狀，而可以設計 成寬度不均勻的三角形、菱形或有其他有弧度的形狀。此外，指狀電極12不必須是互相平行地排列於表面10a上，例如也可以互相交錯地排列於表面10a上，或是使用其他非平行的排列方式。只要每個指狀電極12都至少電性連接至一個匯流電極14，則應均屬本創作所公開之範圍。此外，本創作不限制各個匯流電極14的寬度，也不限制每個匯流電極14的寬度或形狀均相同，只要不影響太陽能電池的整體效能，所屬技術領域者應當可以自行選擇適當的匯流電極14的寬度。

於表面10a上間隔地設置的複數個匯流電極14中，至少應有一個匯流電極14具有兩條以上的分支電極142。於一個示範例子中，不論匯流電極14是否具有分支電極142，任兩條匯流電極14都是平行排列的。也就是說，若其中一條匯流電極14沒有分支電極142，則所述匯流電極14為一個實體電極，並且大致上朝向一特定方向延伸(如圖1的縱方向)。若匯流電極14有兩條以上的分支電極142，則所述匯流電極14實際上為多條分支電極142的集合，而每一條分支電極142也會大致上朝向所述特定方向延伸(如圖1的縱方向)。

值得注意的是，雖然圖1為了方便說明，而只繪示了兩條分支電極142，但本創作不應以兩條分支電極142為限。基於本創作所教示的內容及其可能的變化型，於所屬技術領域具有通常知識者可視需要設計兩條以上的分支電極142。詳細來說，各個分支電極142之間實際上沒有電性連接，而是需要藉由太陽能電池1的後續加工(如導電條的裝設)才能電性導通。

請一併參見圖1與圖2A，圖2A係繪示依據本創作一示範實施例之太陽能電池的局部示意圖。如圖所示，指狀電極12係電性連接於分支電極142的外側邊142a，而相鄰兩條分支電極142的內側邊142b之間，係具有一個預設距離d，預設距離d應大於0mm且小於2mm。換句話說，只要相鄰的分支電極142是電性獨立(分離)的，且相鄰的分支電極142的間距大致上小於2mm，則應均屬本創作所公開之範圍。

在此，本創作並沒有限制各個分支電極142的寬度，所屬技術領域具有通常知識者可自行決定。較佳的是，各個分支電極142的寬度均相同。此外，最外側的兩條分支電極142的外側邊142a之間應會有一個固定的寬度(即包括了所有分支電極142的寬度)。於一個例子中，若並非所有的匯流電極14都具有分支電極142，則前述的寬度應與沒有分支電極142的匯流電極14之寬度相同。

值得注意的是，雖然圖1與圖2A繪示的分支電極142是長條狀的結構，但本創作並不以此為限。實務上，分支電極142可以設計成寬度不均勻的三角形、菱形、多邊形或有其他有弧度的形狀。較佳的是，每個分支電極142的形狀都大致相同。

於一個實施例中，圖2A的太陽能電池1更可以在兩個分支電極142之間具有冗餘電極的設計。請參見圖2B，圖2B係繪示依據本創作圖2A之太陽能電池的變化型示意圖。圖2B所繪示的太陽能電池1’與圖2A的太陽能電池1相同的地方在於，圖2B所繪示的太陽能電 池1’同樣具有係具有半導體基板10、複數個指狀電極12以及複數個匯流電極14，且至少有一個匯流電極14具有兩個以上的分支電極142。然而，圖2B所繪示的太陽能電池1’與圖2A的太陽能電池1不同的地方在於，太陽能電池1’更在兩個分支電極142之間設置有冗餘電極16。

從使用者的角度來看，指狀電極12可能貫穿兩個分支電極142。於本實施例中，定義冗餘電極16為指狀電極12位在兩個分支電極142中間的部分，即冗餘電極16連接在分支電極142的內側邊142b之間。換句話說，連接在分支電極142的外側邊142a上的才被稱為指狀電極12。從這個實施例可以看出來，冗餘電極16可能位於指狀電極12的延伸方向上，但本創作並不加以限制。

值得注意的是，由於指狀電極12、分支電極142與冗餘電極16都可選擇用印刷的方式設置於半導體基板，故分支電極142並無實質上被指狀電極12貫穿的問題，貫穿一詞僅為外觀排列形狀的描述，係為了方便所述技術領域者能了解本創作的指狀電極12與冗餘電極16的相對關係。當然，冗餘電極16不必須同時連接兩個分支電極142，也不一定只能自分支電極142的內側邊142b延伸出去。

舉例來說，請參見圖3A，圖3A係繪示依據本創作另一示範實施例之太陽能電池的局部示意圖。如圖3A所示，太陽能電池2係具有半導體基板(未標示)、複數個指狀電極22、複數個分支電極242以及冗餘電極26。 與圖2實施例相同的是，所述指狀電極22以及複數個分支電極242係設置在半導體基板上，且多個分支電極242組合在一起可以被視為一個匯流電極(未標示)。另外，指狀電極22同樣會電性連接至分支電極242的外側邊242a。與圖2實施例不同的是，冗餘電極26係電性連接分支電極242，使得分支電極242與冗餘電極26的整體形狀不固定。

以功能來說，冗餘電極26大致上不用來電性連接指狀電極22，而是為了方便太陽能電池2後續加工的目的所設計的。於實務上，模組化太陽能電池2的廠商還會在匯流電極的上方結合導電條。若匯流電極中的分支電極242面積太小，有可能不利於導電條的裝設。據此，為了使導電條的裝設效果更好、更穩固，冗餘電極26可以視實際需要而選擇性地設置於半導體基板上。

舉另一個例子來說，請參見圖3B，圖3B係繪示依據本創作再一示範實施例之太陽能電池的局部示意圖。如圖3B所示，太陽能電池3係具有半導體基板(未標示)、複數個指狀電極32、複數個分支電極342以及冗餘電極36。與圖3A實施例相同的是，所述指狀電極32、複數個分支電極342以及冗餘電極36係設置在半導體基板上，且多個分支電極342組合在一起可以被視為一個匯流電極(未標示)。另外，指狀電極32同樣會電性連接至分支電極342的外側邊342a。與圖3A實施例不同的是，本實施例的冗餘電極36不會電性連接至任何的分支電極342。

與前一例子的目的相同，冗餘電極36大致上不用 來電性連接指狀電極32，而同樣是為了方便太陽能電池3後續加工的目的所設計的。請注意，本創作在此不限制冗餘電極36的設置位置或形狀，只要有助於太陽能電池3的後續加工(如導電條的裝設)，所屬技術領域具有通常知識者可視需要設計冗餘電極36的位置與形狀。較佳的是，冗餘電極36可以設置在相鄰兩個分支電極342的內側邊342b之間。

於又一個例子中，分支電極更可以包括複數個導電區塊，所述導電區塊互相獨立，且沿著特定方向接續地排列設置於半導體基板的表面。請參見請圖4，圖4係繪示依據本創作又一示範實施例之太陽能電池的局部示意圖。如圖4所示，太陽能電池4係具有半導體基板(未標示)、複數個指狀電極42以及複數個分支電極442。與圖2實施例相同的是，所述指狀電極42以及複數個分支電極442係設置在半導體基板上，且多個分支電極442組合在一起可以被視為一個匯流電極(未標示)。

與圖2實施例不同的是，分支電極442係由多個導電區塊442a所組成，且導電區塊442a接續地排列成一串列。從巨觀來看，分支電極442可以被視為多個導電區塊442a的集合，而所述多個導電區塊442a的排列方向即為分支電極442的延伸方向。從微觀來看，各個導電區塊442a之間實際上沒有電性連接，而是需要藉由太陽能電池4的後續加工(如導電條的裝設)才能電性導通。在此，雖然圖4繪示的導電區塊442a係為長方形，但是本創作並不加以限制導電區塊442a的形狀，只要各個導電區塊442a接續地排列成一串列，且所述串列可以 被視為一個分支電極442，即應均屬本創作所公開之範圍。

綜上所述，本創作的太陽能電池中，將一個匯流電極分拆成複數個彼此分離的分支電極，除了不影響太陽能電池的整體效能之外，對於後續再加工的廠商來說，裝設導電條的加工過程也不受影響。據此，本創作藉由改變了受光面上的電極圖樣，從而可以減少銀膠的使用量，也就是減少了太陽能電池的製造成本。

以上所述僅為本創作之實施例，其並非用以侷限本創作之專利範圍。

1、1’‧‧‧太陽能電池

10‧‧‧半導體基板

10a‧‧‧表面

12‧‧‧指狀電極

14‧‧‧匯流電極

142‧‧‧分支電極

142a‧‧‧外側邊

142b‧‧‧內側邊

16‧‧‧冗餘電極

2‧‧‧太陽能電池

22‧‧‧指狀電極

242‧‧‧分支電極

242a‧‧‧外側邊

242b‧‧‧內側邊

26‧‧‧冗餘電極

3‧‧‧太陽能電池

32‧‧‧指狀電極

342‧‧‧分支電極

342a‧‧‧外側邊

342b‧‧‧內側邊

36‧‧‧冗餘電極

4‧‧‧太陽能電池

42‧‧‧指狀電極

442‧‧‧分支電極

442a‧‧‧導電區塊

d‧‧‧距離

圖1係繪示依據本創作一示範實施例之太陽能電池的俯視示意圖。

圖2A係繪示依據本創作一示範實施例之太陽能電池的局部示意圖。

圖2B係繪示依據本創作圖2A之太陽能電池的變化型示意圖。

圖3A係繪示依據本創作另一示範實施例之太陽能電池的局部示意圖。

圖3B係繪示依據本創作再一示範實施例之太陽能電池的局部示意圖。

圖4係繪示依據本創作又一示範實施例之太陽能電池的局部示意圖。

1‧‧‧太陽能電池

10‧‧‧半導體基板

10a‧‧‧表面

12‧‧‧指狀電極

14‧‧‧匯流電極

142‧‧‧分支電極

Claims (9)

1. 一種太陽能電池，包括：一半導體基板；複數個指狀電極，設置於該半導體基板的一表面；以及複數個匯流電極，間隔地設置於該表面，至少一該匯流電極包括有複數個分支電極，該些分支電極互相平行地設置於該表面，且每一該分支電極的外側邊至少電性連接該些指狀電極的其中之一。
2. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池，其中於具有該些分支電極的至少一該匯流電極中，每一該分支電極具有相同的形狀。
3. 如申請專利範圍第2項所述之太陽能電池，其中該些分支電極互相平行地設置於該表面。
4. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池，其中同一該匯流電極中，至少一該分支電極的內側邊與相鄰的該分支電極的內側邊之間間隔一第一距離，該第一距離大於0mm且小於2mm。
5. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池，其中於至少一該匯流電極中，更具有一冗餘電極，至少一該分支電極電性連接該冗餘電極。
6. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池，其中於至少一該匯流電極中，更具有一冗餘電極，該冗餘電極不連接該些分支電極。
7. 如申請專利範圍第6項所述之太陽能電池，其中該冗餘電極設置於至少一該分支電極的內側邊與相鄰的該分支電極的內側邊之間。
8. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池，其中同一該匯流電極中，至少一該分支電極包括複數個導電區塊，該些導電區塊互相獨立，且該些導電區塊沿著一第一方向接續地排列設置於該表面。
9. 如申請專利範圍第8項所述之太陽能電池，其中該些匯流電極互相平行，且該第一方向平行於該些匯流電極的延伸方向。