栅线结构、太阳能电池片、电池组件和光伏系统的制作方法

1.本实用新型涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种栅线结构、太阳能电池片、电池组件和光伏系统。


背景技术：

2.perc太阳能电池片背面的栅线结构通常包括铝主栅、副栅和银电极，副栅和主栅相互垂直设置，在相关技术中，通常可将铝主栅设置为两根间隔的铝主栅线，中间镂空设置，银电极则设置在两根铝主栅线之间且与铝主栅电性连接，然而，这样的设置方式会导致主栅线中间镂空区域无铝硅欧姆接触，造成电池电阻损失，导致太阳能电池片的效率较低。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种栅线结构、太阳能电池片、电池组件和光伏系统，旨在解决现有技术中太阳能电池片的效率较低的技术问题。
4.本实用新型是这样实现的，本实用新型实施例中的栅线结构用于太阳能电池片，所述栅线结构包括：
5.主栅，所述主栅包括沿第一方向间隔设置且沿第二方向延伸的第一铝主栅线和第二铝主栅线，所述第二方向与所述第一方向交叉；
6.多个银电极，所述银电极设置在所述第一铝主栅线和所述第二铝主栅线之间且与所述第一铝主栅线和第二铝主栅线电性连接，多个所述银电极沿所述第二方向间隔设置，所述第一铝主栅线的高度高于所述银电极的高度；
7.副栅，所述副栅包括多根第一铝副栅线和至少一根第二铝副栅线，所述第一铝副栅线连接在所述主栅的两侧，所述第二铝副栅线连接在所述第一铝主栅线和第二铝主栅线之间且位于相邻两个所述银电极之间。
8.更进一步地，每根所述第二铝副栅线均对应一根所述第一铝副栅线，与所述第二铝副栅线对应的所述第一铝副栅线与所述第二铝副栅线位于同一直线上。
9.更进一步地，所述第二铝副栅线与所述银电极之间的距离为0.8mm-10mm；和/或
10.多根所述第一铝副栅线沿所述第二方向均匀间隔设置，所述第二铝副栅线与所述银电极之间的距离为相邻两个所述第一铝副栅线之间的距离的n倍，n为正整数且1≤n≤10。
11.更进一步地，相邻两个所述银电极之间的间距为8mm-17mm。
12.更进一步地，相邻两个所述银电极之间的所述第二铝副栅线的数量为3-10个。
13.更进一步地，所述第一铝主栅线、所述第二铝主栅线与所述银电极之间的高度差为12um-17um。
14.本实用新型还提供了一种太阳能电池片，所述太阳能电池片包括：
15.基片；
16.上述任一项所述的栅线结构，所述栅线结构设置在所述基片的背面；
17.焊接条，所述焊接条设置在所述第一铝主栅线和所述第二铝主栅线之间且与多个所述银电极焊接。
18.本实用新型还提供了一种电池组件，所述电池组件包括多个上述的太阳能电池片。
19.本实用新型还提供了一种光伏系统，所述光伏系统包括上述的电池组件。
20.本实用新型所达到的有益效果是：通过将主栅设置为间隔的第一铝主栅线和第二铝主栅线，银电极设置在两个铝主栅线之间，在相邻两个银电极之间设有第二铝副栅线从而增加第一铝主栅线和第二铝主栅线之间的镂空区域的铝硅接触以提高太阳能电池片的效率。
21.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
22.图1是本实用新型提供的光伏系统的结构示意图；
23.图2是本实用新型提供的电池组件的结构示意图；
24.图3是本实用新型提供的太阳能电池片的结构示意图；
25.图4是图3中的太阳能电池片在iv处的放大示意图。
26.主要元件符号说明：
27.光伏系统1000、电池组件200、太阳能电池片100、基片10、栅线结构20主栅21、第一铝主栅线211、第二铝主栅线212、银电极22、副栅23、第一铝副栅线231、第二铝副栅线232。
具体实施方式
28.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。此外，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
30.下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/
或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识本识到其它工艺的应用和/或其它材料的使用。
31.在相关技术中，perc太阳能电池片通常可将铝主栅设置为两根间隔的铝主栅线，中间镂空设置，银电极则设置在两根铝主栅线之间且与铝主栅电性连接。然而，这样的设置方式会导致主栅线中间镂空区域无铝硅欧姆接触，造成电池电阻损失。
32.在本实用新型中，将主栅21设置为间隔的第一铝主栅线211和第二铝主栅线212，在相邻两个银电极22之间设有第二铝副栅线232可以增加第一铝主栅线211和第二铝主栅线212之间的镂空区域的铝硅接触以提高太阳能电池片100的效率，从而解决现有技术中太阳能电池片的主栅线中间镂空区域无铝硅欧姆接触，造成电池电阻损失而导致效率较低的技术问题。
33.实施例一
34.请参阅图1和图2，本实用新型的光伏系统1000可包括本实用新型实施例中的电池组件200，本实用新型实施例中的电池组件200可包括多个本实用新型实施例中的太阳能电池片100。
35.请参阅图3，本实用新型实施例中的太阳能电池片100可包括基片10和本实用新型实施例中的栅线结构20以及焊接条(图未示出)，栅线结构20可设置在基片10的背面。太阳能电池片100可为perc太阳能电池片，本实用新型实施例中的栅线结构20可设置在perc太阳能电池片的背面，也即为perc太阳能电池面的背面栅线结构。以perc太阳能电池片为例，基片10可为正面设有减反膜层以及背面设有钝化膜层的硅片，减反膜层和钝化膜层可均为氮化硅膜层，或者减反膜为氮化硅膜层，钝化膜层为其它类型的膜层，具体在此不作限制。本实用新型实施例中的栅线结构20可设置在基片10的背面且贯穿背面的钝化膜层与硅片欧姆接触，同时，硅片的正面还可设有贯穿减反膜层的正面电极，在下文均以太阳能电池片100为prec太阳能电池片为例进行说明。
36.请参阅图3和图4，本实用新型的栅线结构20可包括主栅21、多个银电极22和副栅23，主栅21可包括沿第一方向间隔设置的第一铝主栅线211和第二铝主栅线212，第一铝主栅线211和第二铝主栅线212沿第二方向延伸，第二方向与第一方向交叉。
37.多个银电极22可设置在第一铝主栅线211和第二铝主栅线212之间且与第一铝主栅线211和第二铝主栅线212电性连接，多个银电极22沿第二方向间隔设置，第一铝主栅线211的高度高于银电极22的高度。
38.副栅23可包括多根第一铝副栅线231和至少一根第二铝副栅线232，第一铝副栅线231连接在主栅21的两侧，第二铝副栅线232连接在第一铝主栅线211和第二铝主栅线212之间且位于相邻两个银电极22之间。
39.焊接条可设置在第一铝主栅线211和第二铝主栅线212之间且与多个银电极22焊接以实现汇流输出。
40.在本实用新型的太阳能电池片100、电池组件200和光伏系统1000中，将主栅21设置为间隔的第一铝主栅线211和第二铝主栅线212，银电极22设置在两个铝主栅21线之间，在相邻两个银电极22之间设有第二铝副栅线232。如此，第二铝副栅线232的设置可以增加第一铝主栅线211和第二铝主栅线212之间的镂空区域的铝硅接触以提高太阳能电池片100的效率。也即是说，在第一铝主栅线211和第二铝主栅线212之间的银电极22之间设置至少
一根第二铝副栅线232可提高背面的铝硅接触率从而提高太阳能电池片100的效率。
41.具体地，在实用新型的本实施例中，电池组件200中的多个太阳能电池片100可依次串接或者并联在一起从而实现形成电池串，从而实现电流的串联或者并联汇流输出，例如，可通过设置焊接条来实现太阳能电池片100的串接。在一些实施例中，可将太阳能电池片100设置为上下两个区域，在上下两个区域可对称设置，在两个区域内均设有栅线结构20，在太阳能电池片100制作完成后，可沿中心线切开形成两个半片电池，随后，可通过将两个半片电池串联或者并联在一起以形成电池串，电池组件200可包括多个电池串。
42.可以理解的是，在本实用新型的实施例中，电池组件200还可包括金属框架、背板、光伏玻璃和胶膜(图未示出)。胶膜可贴附在太阳能电池片100正面和背面，其可为良好的透光性能和耐老化性能的透明胶体，例如胶膜可采用eva胶膜或者poe胶膜，具体可根据实际情况进行选择，在此不作限制。
43.光伏玻璃可覆盖在太阳能电池片100的正面的胶膜上，光伏玻璃可为超白玻璃，其具有高透光率、高透明性，并且具有优越的物理、机械以及光学性能，例如，超白玻璃的透光率可达80％以上，其可在尽可能不影响太阳能电池片100的效率的情况下对太阳能电池片100进行保护。同时，胶膜可将光伏玻璃和太阳能电池片100黏合在一起，胶膜的存在可以对太阳能电池片100进行密封绝缘以及防水防潮。
44.背板可贴附在太阳能电池片100背面的胶膜上，背板可以对太阳能电池片100起保护和支撑作用，具有可靠的绝缘性、阻水性和耐老化性，背板可以有多重选择，通常可为钢化玻璃、有机玻璃、铝合金tpt复合胶膜等，其具体可根据具体情况进行设置，在此不作限制。背板、太阳能电池片100、胶膜以及光伏玻璃组成的整体可设置在金属框架上，金属框架作为整个电池组件200的主要外部支撑结构，且可为电池组件200进行稳定的支撑和安装，例如，可通过金属框架将电池组件200安装在所需要安装的位置。
45.进一步地，在本实用新型中，光伏系统1000可应用在光伏电站中，例如地面电站、屋顶电站、水面电站等，也可应用在利用太阳能进行发电的设备或者装置上，例如用户太阳能电源、太阳能路灯、太阳能汽车、太阳能建筑等等。当然，可以理解的是，光伏系统1000的应用场景不限于此，也即是说，光伏系统1000可应用在需要采用太阳能进行发电的所有领域中。以光伏发电系统网为例，光伏系统1000可包括光伏阵列、汇流箱和逆变器，光伏阵列可为多个电池组件200的阵列组合，例如，多个电池组件200可组成多个光伏阵列，光伏阵列连接汇流箱，汇流箱可对光伏阵列所产生的电流进行汇流，汇流后的电流流经逆变器转换成市电电网要求的交流电之后接入市电网络以实现太阳能供电。
46.更进一步地，在本实用新型中，太阳能电池片100可基本呈矩形状，第一方向可为太阳能电池片100的横向方向，第二方向可为太阳能电池片100的纵向方向，两者相互垂直，也即是说，第一铝主栅线211和第二铝主栅线212可沿纵向方向延伸且沿横向方向排列，副栅23则可沿横向方向延伸与第一铝主栅线211和第二铝主栅线212垂直。当然，可以理解的是，在其它实施例中，第一方向和第二方向也可不是太阳能电池片100的横向方向和纵向方向，例如，两者可分别为太阳能电池片100的两个对角线的方向，具体在此不作限制。
47.此外，如图3和图4所示，可以理解的是，在太阳能电池片100中，主栅21的数量为多个，多个主栅21沿第一方向间隔平行排布，例如，以长宽均为182mm的太阳能电池片100为例，主栅21的数量可设置为10个，相邻两个主栅21之间的间隔距离可设置为17.3mm左右，相
邻两个主栅21之间连接设置有第一铝副栅线231，在一个优选的实施例中，每个主栅21的第一铝主栅线211和第二铝主栅线212之间的相邻两个银电极22中间均可设置有至少一根第二铝副栅线232，当然，可以理解的是，也可以只是在部分的相邻两个银电极22之间设置第二铝副栅线232，具体在此不作限制。
48.此外，在本实用新型中，栅线结构20可通过丝网印刷和烧结的方式形成在太阳能电池片100的背面，例如，在一些实施例中，可先通过丝网印刷和烧结的方式在太阳能电池片100的背面印刷和烧结多个银电极22，然后在通过网版印刷和烧结形成主栅21和副栅23，可以理解的是，在本实用新型中，可以是先印刷和烧结形成主栅21，然后再印刷和烧结形成副栅23，也可以是通过网版同时印刷和烧结形成主栅21和副栅23，具体在此不作限制。
49.实施例二
50.在一些实施例中，第一铝主栅线211、第二铝主栅线212与银电极22之间的高度差可为12um-17um。
51.如此，第一铝主栅线211和第二铝主栅线212的高度略高于银电极22的高度可以使得银电极22的两端均能够完整的嵌入至第一铝主栅线211和第二铝主栅线212中以提高接触面积以及提高结合能力，同时，将高度差设置在上述范围也可以有效的避免高度差过大而导致成本增加。
52.具体地，在这样的实施例中，第一铝主栅线211、第二铝主栅线212与银电极22之间的高度差可为12um、13um、14um、15um、16um、17um或者为12um-17um之间任意数值，可优选为15um左右。
53.此外，在这样的实施例中，第一铝主栅线211和第二铝主栅线212之间的间隔距离可设置为0.6mm-1.3mm，例如1.1mm，银电极22的宽度可略大于第一铝主栅线211和第二铝主栅线212之间的间隔距离以使银电极22的两端能够分别嵌入至第一铝主栅线211和第二铝主栅线212内。
54.如图4所示，在一些实施例中，银电极22的两端可均形成有触角结构221，该触角结构221分别与第一铝主栅线211和第二铝主栅线212搭接以实现银电极22与主栅21的导电连接。
55.进一步地，如图3和图4所示，在一些实施例中，每根第二铝副栅线232均可对应一根第一铝副栅线231，与第二铝副栅线232对应的第一铝副栅线231与第二铝副栅线232位于同一直线上。
56.如此，在印刷和烧结副栅23时，只需要采用结构较为简单的网版即可直接一次印刷和烧结形成第一铝副栅线231和第二铝副栅线232，节约的了制作成本。
57.实施例三
58.在一些实施例中，多根第一铝副栅线231可沿第二方向均匀间隔设置，第二铝副栅线232与银电极22之间的距离为相邻两个第一铝副栅线231之间的距离的n倍，n为正整数且1≤n≤10。
59.如此，第二铝副栅线232可与银电极22保持处于一个合适的距离以避免第二铝副栅线232的存在而导致银电极22在焊接时出现虚焊的问题。
60.可以理解的是，在这样的实施例中，第二铝副栅线231的高度通常要高于银电极22的高度，第二铝副栅线232与银电极22之间的距离不能过小，过小则会由于第二铝副栅线
232与银电极22之间具有一定的高度差而导致在焊接条与银电极22焊接时容易出现虚焊，本实用新型的发明人在经过研究和反复测试后发现，将两者之间的距离设置为相邻两个第一铝副栅线231之间间距的1-10倍可以有效的避免银电极22与第二铝副栅线232之间的间隔距离过小而出现虚焊而导致不良率增加。在本实用新型中，相邻第一铝副栅线231之间的距离通常可设置为0.8mm-1.2mm，而银电极22与第二铝副栅线232之间的距离则可设置为0.8mm-12mm。
61.在一些实施例中，第二铝副栅线232与银电极22之间的距离可为0.8mm-10mm。
62.如此，将第二铝副栅线232与银电极22之间的距离设置在0.8mm-10mm这一优选的范围可以有效的避免第二铝副栅线232与银电极22的距离过近而导致在焊接焊接条时由于第二铝副栅线232的存在而出现虚焊。
63.具体地，可以理解的是，在本实用新型的实施例中，主栅21和副栅23可采用依次丝网印刷和烧结即可形成，主栅21和副栅23的高度通常都高于银电极22的高度，若第二铝副栅线232与银电极22的距离过近则容易由于第二铝副栅线232的高度较高而导致焊接时出现虚焊。在本实施例中，第二铝副栅线232与银电极22之间的间隔距离可设置为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm或者0.8mm-10mm之间的任意数值，优选为3mm-9mm。
64.进一步地，在一些实施例中，相邻两个银电极22之间的间距可为8mm-17mm。
65.如此，将相邻两个银电极22之间的间距设置在上述范围内可以使得银电极22之间的间距不会过大而导致焊接条容易出现断裂现象，也不会由于间距过小而导致整个太阳能电池片100需要设置更多的银电极22而导致成本增加。
66.进一步地，在一些实施例中，相邻两个银电极22之间的第二铝副栅线232的数量可为3-10个。
67.如此，将两个银电极22之间的第二铝副栅线232的数量设置在3-10个可以在提高第一铝主栅线211和第二铝主栅线212之间镂空区域的铝硅接触的情况下同时避免第二铝副栅线232的数量设置过多而导致上下方向的第二铝副栅线232与银电极22之间的距离过小而导致焊接时出现虚焊。
68.实施例四
69.在一些实施例中，太阳能电池片100的焊接条支撑在第二铝副栅线232sang且与第二铝副栅线232导电连接。
70.这样，在焊接焊接条时，第二铝副栅线232与银电极22之间间隔有一定的距离可以有效的降低虚焊的现象，同时，第二铝副栅线232的存在可以给焊接条提供更加稳定的支撑，从而避免相邻两个银电极22之间的距离过长而容易出现焊接条断裂的现象。从另一角度来说，通过第二铝副栅线232的设置，可以使得相邻两个银电极22的距离可设置得更远从而减少太阳能电池片100的银电极22的数量以减少银浆的使用，节约成本。
71.具体地，在这样的实施例中，第二铝副栅线232的高度可高于或者等于银电极22的高度，为了简化制作工艺，第二铝副栅线232的高度可与第一铝副栅线231的高度保持一致，两者通过一次丝网印刷和烧结成型。
72.在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性
表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
73.此外，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。