一种电极和采用该电极的太阳能电池的制作方法

本实用新型涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种电极和采用该电极的太阳能电池。

背景技术：

太阳能电池中，电极的主要作用是输出电流；电极与电池PN结两端形成欧姆接触，P型区接触的电极为电流输出的正极，N型区接触的电极是电流输出的负极。电极样式，如电极的形状、宽度和密度等，对于太阳电池转换效率影响较大。

现有技术中，常用的制备电极的方法为磁控溅射、电子束蒸发等，这种方法不能精准的控制制备得到的电极的尺寸，例如：电极的厚度、电极厚度的均匀性等。为了解决这一技术问题，有专利提出了一种由导线制成形成的电极。

发明人在实施本实用新型的过程中，发现采用这电极需要在正反两面贴敷绝缘层，绝缘层的重叠区域的宽度对电流收集和电池的可靠性具有重要影响。

技术实现要素：

(一)实用新型目的

本实用新型的目的是提供一种对制备环境要求宽松、且电极均匀、工艺简单的电极和采用该电极的太阳能电池。

(二)技术方案

为解决上述问题，本实用新型的第一方面提供了一种电极，包括：导体层、第一绝缘层和第二绝缘层；所述第一绝缘层贴设在所述导体层的一面；所述第二绝缘层贴设在所述导体层的另一面；所述导体层由导线弯曲形成；所述第一绝缘层和所述第二绝缘层均覆盖所述导体层的表面的一部分；所述第一绝缘层位于所述导体层的上表面的一侧；所述第二绝缘层位于所述导体层的下表面的另一侧；所述第一绝缘层和第二绝缘层部分重叠,且重叠区域的宽度为2-9mm。

进一步，所述的电极，其中，所述导体层包括多个直部和多个端部；所述多个直部平行排列；所述多个端部位于相邻两个直部之间；所述端部的两端分别与相邻两个直部连接。

进一步，所述的电极，其中，所述端部为弧形；所述弧形的弧度半径为 1-2.5mm；所述端部的数量为40-60个。

进一步，所述的电极，其中，所述端部为与所述直部垂直的直线形；所述端部的数量为40-60个；所述相邻两个直部之间的距离为2-5mm。

进一步，所述的电极，其中，所述导体层包括多个第一方向倾斜部和多个第二方向倾斜部；所述多个第一方向倾斜部和多个第二方向倾斜部的倾斜方向相反；所述多个第一方向倾斜部与所述多个第二方向倾斜部彼此间隔设置；相邻的第一方向倾斜部和第二方向倾斜部有一端连接。

进一步，所述的电极，其中，所述第一绝缘层和第二绝缘层均包括支撑膜和贴覆在所述支撑膜上下表面的第一粘结膜和第二粘结膜。

进一步，所述的电极，其中，所述第一粘结膜、支撑膜和第二粘结膜三者的厚度之比为：1:2:1。

进一步，所述的电极，其中，所述导线的直径为40-120μm。

进一步，所述的电极，其中，所述导线包括铜芯和覆盖在所述铜芯外表面的镀镍层。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种太阳能电池，包括上述任一项所述的电极，还包括多个太阳能电池单元；所述多个太阳能电池单元通过所述电极串联或并连；所述电极的下表面中未覆盖所述第二绝缘层的部位贴覆在两个相邻太阳能电池单元中的一个的受光面；所述电极的上表面中未覆盖所述第一绝缘层的部位贴覆在两个相邻太阳能电池单元中的另一个的背光面。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

1、电极的制作方式简单，对环境条件要求宽松，产品的良率较高，适用范围广，能适用于不同类型的电池(包括玻璃基底的太阳能电池和柔性基底的薄膜太阳能电池)。

2、能够根据实际需要组合电池，电池产品的可靠性高。本实用新型提供的电极通过热压贴覆在太阳能电池单元上，且电极的尺寸和样式可以依据电池的尺寸而定制，无需焊接便能实现多个太阳能电池单元的电连接，减少了焊接过程中对硅片的损伤风险。

附图说明

图1是根据本实用新型电极的第一实施方式的立体结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图2中沿A-A’线的剖面图；

图4是图3中第一绝缘层的放大图；

图5是根据本实用新型电极的第二实施方式的立体结构示意图；

图6是根据本实用新型电极的第三实施方式的立体结构示意图；

图7是根据本实用新型电极的另一个实施方式中导线的截面示意图；

图8是根据本实用新型太阳能电池的第一实施方式的结构示意图。

附图标记：

1：导体层；2：第一绝缘层；3：第二绝缘层；4：太阳能电池单元；

11：铜芯；12：镀镍层；13：直部；14：端部；15：第一方向倾斜部； 16：第二方向倾斜部；

21：第一粘接膜；22：支撑膜；23：第二粘接膜。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

图1是根据本实用新型电极的第一实施方式的立体结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是图2中沿A-A’线的剖面图。

如图1-3所示。本实施例提供的电极包括导体层1、第一绝缘层2和第二绝缘层3。

其中，第一绝缘层2贴设在所述导体层1的上表面，以实现对导体层1 上表面的绝缘作用和保护作用。第二绝缘层3贴设在所述导体层1的下表面，以实现对导体层1下表面的绝缘作用和保护作用。导体层1由一根导线弯曲形成蛇形状。第一绝缘层2和第二绝缘层3均覆盖所述导体层1的表面的一部分。第一绝缘层2位于导体层1的上表面的一侧，第二绝缘层3位于导体层1的下表面的另一侧，需要说明的是，另一侧指的是是与设置有第一绝缘层2相对的一侧。第一绝缘层2和第二绝缘层3部分重叠，且重叠区域的宽度为2-9mm。

本实施例提供的电极的制作过程包括：基于太阳能电池单元4的尺寸，截取预定长度的导线。采用绕线设备将预定长度的导线压制成蛇形状。通过层压使得蛇形状导线与第一绝缘层2粘结，粘结后的结合体再通过层压与第二绝缘层3相粘结，得到电极。

在一个具体实施方式中，所述第一绝缘层2的长度与所述导体层1的长度相等，所述第一绝缘层2的宽度小于所述导体层1的宽度，从而实现第一绝缘层2覆盖所述导体层1的上表面的一部分；所述第二绝缘层3的长度与所述导体层1的长度相等，所述第二绝缘层3的宽度小于所述导体层1的宽度，从而实现第二绝缘层3覆盖所述导体层1的下表面的一部分。可选的，第一绝缘层和/或第二绝缘层的宽度大于导体层1宽度的1/2。

如图2所示，在本实施方式中，导体层包括多个直部和多个端部；所述多个直部平行排列；所述多个端部位于相邻两个直部之间；所述端部的两端分别与相邻两个直部连接。所述端部为弧形。可选的，所述弧形的弧度半径为1-2.5mm。可选的，所述端部的数量为40-60个。

图4是图3中第一绝缘层2的放大图。

如图4所示，在本实用新型电极的另一个实施例中，第一绝缘层2和第二绝缘层3均包括支撑膜22和贴覆在所述支撑膜22两面的第一粘结膜21 和第二粘结膜23。其中，第一粘结膜21或第二粘结膜23粘贴在所述导体层 1的上表面或下表面。第一粘结膜21和第二粘接膜23可以采用粘合树脂，支撑膜22可以采用PET聚对苯二甲酸乙二醇酯，化学式为 COC6H4COOCH2CH2O，英文：Polyethylene terephthalate。

在一个优选实施例中，所述第一粘结膜21、支撑膜22和第二粘结膜23 三者的厚度之比为：1:2:1。具体地，所述第一粘结膜21的厚度为0.05mm 至1mm。所述第二粘结膜23的厚度为0.05mm至1mm。所述支撑膜22的厚度为0.1mm至2mm。第一粘结膜21、支撑膜22和第二粘结膜23均具有一定程度的透光性。本实施进一步的有益效果为：第一粘结膜21、支撑膜22和第二粘结膜23三者的厚度之比1：2：1的设定有利于节约材料和保证整个绝缘层的透光性。

图5是根据本实用新型电极的第二实施方式的立体结构示意图。

如图5所示，在本实用新型电极的第二实施方式中，所述导体层包括多个直部和多个端部；所述多个直部平行排列；所述多个端部位于相邻两个直部之间；所述端部的两端分别与相邻两个直部连接。所述端部为与所述直部垂直的直线形。可选的，所述端部的数量为40-60个；可选的，所述相邻两个直部之间的距离为2-5mm。

图6是根据本实用新型电极的第三实施方式的立体结构示意图。

如图6所示，在本实用新型电极的第三实施方式中，所述导体层包括多个第一方向倾斜部和多个第二方向倾斜部。

所述多个第一方向倾斜部和多个第二方向倾斜部的倾斜方向相反；所述多个第一方向倾斜部与所述多个第二方向倾斜部彼此间隔设置；相邻的第一方向倾斜部和第二方向倾斜部有一端连接。

在本实用新型电极的另一个实施例中，在上述任一实施例的基础上，所述导线的直径范围为40-120μm。可选的，导线直径为80μm。本实施例进一步的有益效果为：导线直径小，使得导线越占太阳能电池单元4的面积小，有效的提升了对光的吸收率，增加了电池的电流传输。

图7是根据本实用新型电极的另一个实施方式中导线的截面示意图。

如图7所示，在本实用新型电极的另一个实施例中，在上述任一实施例的基础上，所述导线包括铜芯11和覆盖在所述铜芯11外表面的镀镍层12。

图8是根据本实用新型太阳能电池的第一实施方式的结构示意图。

如图8所示，本实用新型还提供了一种太阳能电池，包括：上述任一项实施例所述的电极，还包括多个太阳能电池单元4。多个太阳能电池单元4 通过所述电极串联或并连。所述电极的下表面中未覆盖所述第二绝缘层3的部位贴覆在两个相邻太阳能电池单元4中的一个的受光面；所述电极的上表面中未覆盖所述第一绝缘层2的部位贴覆在两个相邻太阳能电池单元4中的另一个的背光面。

进一步，在一个实施例中，导线约占太阳能电池单元4面积的2.5％。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。