一种太阳能电池片的制作方法

文档序号:32962725发布日期:2023-01-17 18:13阅读:25来源:国知局
一种太阳能电池片的制作方法

1.本实用新型涉及太阳能电池技术领域,特别是涉及一种太阳能电池片。


背景技术:

2.太阳能电池是一种可以将光能转化为电能的半导体器件。具体的,当太阳能电池受到光照时,太阳能电池包括的半导体基底吸收光子并产生电子和空穴对。该电子和空穴对在pn结内建电场的作用下分离,并分别通过太阳能电池的发射极和背场引出,最终被设置在半导体基底上的电极所收集。
3.但是,制造现有的太阳能电池包括的电极时,导电材料的消耗量较大,不利于降低太阳能电池的制造成本。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于提供一种太阳能电池片,用于降低制造电极时导电材料的消耗量,进而降低太阳电池片的制造成本。
5.本实用新型提供了一种太阳能电池片。该太阳能电池片包括:电池片主体、以及形成在电池片主体上的电极结构。其中,电极结构包括:
6.沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布的多个第一主栅线单元。每个第一主栅线单元包括至少一条主栅线。第二方向不同于第一方向。
7.设置在每条主栅线上的第一焊接点单元。
8.以及沿着第二方向,与第一主栅线单元交替间隔分布的第二焊接点单元。每个第二焊接点单元包括至少一个焊接点组,每个焊接点组包括沿着第一方向间隔分布的多个焊接点;同一焊接点组中至少一对相邻焊接点之间未通过栅线耦合。
9.采用上述技术方案的情况下,在将多个太阳能电池片串联时,电极结构包括的焊接点起到与焊带焊接的作用,因此当电极结构包括沿着上述第二方向与第一主栅线单元交替分布的第二焊接点单元时,与每个第二焊接点单元对应的焊带可以替代至少一条主栅线。基于此,与现有的5bb至13bb的太阳能电池片相比,本实用新型提高的太阳能电池片可以降低电极结构所包括的主栅线的数量和/或宽度。同时,与呈连续线条状的主栅线相比,第二焊接点单元包括的焊接点呈点状。并且,第二焊接点单元包括的每个焊接点组中存在至少一对相邻焊接点之间未通过栅线耦合,即该对相邻的焊接点之间没有设置将这两个焊接点耦合的栅线,因此通过与第二焊接点单元对应的焊带替代至少一条主栅线可以降低制造电极结构时导电材料的消耗量,进而可以降低太阳能电池的制造成本。并且,因焊接点和焊带均为导电体,故即使通过与每个第二焊接点单元对应的焊带替代至少一条主栅线而使得电极结构所包括的主栅线的数量和/或宽度减少,也不会影响对电池片主体产生的载流子的收集,确保太阳能电池片具有较高的效率。
10.此外,当每个第二焊接点单元包括至少一个焊接点组、并且每个焊接点组包括沿着第一方向间隔分布的多个焊接点时,与相应焊接点组对应的焊带可以与沿着第一方向间
隔分布的多个焊接点焊接,防止因焊带仅与一个焊接点焊接使得焊接强度较差而导致焊带脱焊等问题,提高太阳能电池片在串联焊接时的焊接质量。
11.再者,上述电极结构还包括多个第一主栅线单元,每个第一主栅线单元包括的至少一条主栅线可以用于收集整个电池片主体在受光时产生的光电流,故本实用新型提供的太阳能电池片在降低制造电极时导电材料的消耗量的同时,也能够对其进行电池效率的测试。并且,在采用热焊接工艺通过焊带直接与单独设置在电池片主体上的焊接点将不同的太阳能电池片进行串联的过程中难以保证所有焊接点与焊带之间均具有良好的焊接质量,因此与无主栅太阳能电池片相比,本实用新型提供的太阳能电池片包括多个第一主栅线单元,后续可以通过第一主栅线单元和第二焊接点单元与焊带焊接,降低了单独设置在电池片主体上的焊接点的数量,进而降低上述焊接点与焊带直接焊接而导致焊接质量较差的风险,提高太阳能电池片的实用性。
12.作为一种可能的实现方式,上述电极结构还包括沿第二方向延伸、且沿第一方向间隔分布的多条副栅线。每条主栅线与多条副栅线相交。在此情况下,每条副栅线可以对电池片主体相应区域内产生的载流子进行收集。并且,每条主栅线与电极结构包括的所有副栅线相交,从而可以通过每条主栅线对所有副栅线收集的载流子进行汇集,从而可以缩短电流的汇集路径,降低副栅线上的载流子传输至主栅线的传输电阻。同时,还可以降低在实际应用过程中因副栅线断裂而导致相应断裂处的载流子无法被收集的风险,进而可以提高太阳能电池片的工作效率。
13.作为一种可能的实现方式,上述电极结构包括的主栅线的数量为13条至25条;主栅线的宽度为20μm至50μm。在此情况下,因现有5bb至13bb的太阳能电池所包括的主栅线的宽度为90μm至300μm,而本实用新型提供的太阳能电池片包括的电极结构中主栅线的总数量为13条至25条、其宽度为20μm至50μm。可以理解的是,相比于主栅线总数量的增长倍数,本实用新型中主栅线的宽度却比现有技术中主栅线宽度降低的程度更大,因此在制造本实用新型提供的太阳能电池片包括的电极结构时可以进一步降低导电材料的消耗量,降低太阳能电池片的制造成本。
14.作为一种可能的实现方式,至少一个第一主栅线单元包括多条主栅线。多条主栅线沿着第二方向间隔分布。此时,同一个第一主栅线单元包括的多条主栅线可以同时对电池片主体位于其对应区域产生的载流子进行汇集,增强第一主栅线单元对电流的收集能力。
15.作为一种可能的实现方式,不同第一主栅线单元包括的主栅线的数量相同。在此情况下,电极结构包括的主栅线在电池片主体上的分布更加均匀,确保电池片主体每个区域处的载流子均能够被相应主栅线所汇集,提高太阳能电池片的光电转换效率。
16.作为一种可能的实现方式,每个焊接点组包括的焊接点直接与电池片主体接触。此时,无须为每个焊接点组包括的焊接点设置相应的主栅线等导电体,从而可以进一步降低制造电极结构时导电材料的使用量,降低太阳能电池片的制造成本。
17.作为一种可能的实现方式,在至少一个第二焊接点单元包括多个焊接点组的情况下,多个焊接点组沿着第二方向间隔分布。在此情况下,因每个焊接点组均与一条焊带相对应,故在至少一个第二焊接点单元包括多个焊接点组的情况下,与该第二焊接点单元对应的焊带可以替代多条主栅线,从而进一步降低制造电极结构时导电材料的消耗量,进一步
降低太阳能电池片的制造效率。
18.作为一种可能的实现方式,不同焊接点组所包括的焊接点的数量相等、且不同焊接点组中处于相同层数的焊接点位于同一直线上。其中,同一焊接点组中处于不同层数的焊接点沿第一方向间隔分布。此时,所有第二焊接点单元包括的所有焊接点全部均匀分布至电池片主体上,使得与不同焊接点组对应的焊带均可以与相同数量的焊接点焊接,利于提高每个与第二焊接点单元对应的焊带与相应焊接点之间的焊接质量。
19.作为一种可能的实现方式,不同第二焊接点单元包括的焊接点组的数量相同。此时,电极结构包括的多个焊接点组可以均匀分布在电池片主体上,利于采用现有的串焊机通过焊带将多个太阳能电池片串联,提高焊接效率。
20.作为一种可能的实现方式,上述电极结构还包括至少一个第二主栅线单元,每个第二主栅线单元包括至少一个主栅线段组。每个第二主栅线单元包括的主栅线段组的数量小于等于相应第二焊接点单元包括的焊接点组的数量。
21.每个主栅线段组具有沿着第一方向间隔分布的至少两条主栅线段。每条主栅线段上设置有相应焊接点组包括的至少一个焊接点。
22.采用上述技术方案的情况下,如前文所述,在采用热焊接工艺通过焊带直接与单独设置在电池片主体上的焊接点将不同的太阳能电池片进行串联的过程中难以保证所有焊接点与焊带之间均具有良好的焊接质量,因此当电极结构还包括第二主栅线单元、并且第二主栅线单元包括的主栅线段上设置有相应焊接点组包括的焊接点时,降低了第二焊接点单元中单独设置在电池片主体上的焊接点的个数,从而可以降低这些焊接点与焊带直接焊接而导致焊接质量较差的风险,进一步提高太阳能电池片的实用性。
23.作为一种可能的实现方式,至少一个第二主栅线单元包括多个主栅线段组,多个主栅线段组沿第二方向间隔分布。在此情况下,第二焊接点单元中可以有更多的焊接点设置在相应主栅线段组包括的主栅线段上,利于提高第二焊接点单元包括的每个焊接点与焊带的焊接质量。并且,每个主栅线段组包括的主栅线段均能够汇集相邻主第一主栅线单元之间一定范围内的载流子,进一步缩短载流子的传输路径,降低传输电阻。
24.作为一种可能的实现方式,上述电极结构包括的第二主栅线单元的数量等于第二焊接点单元的数量,以利于第二焊接点单元和第二主栅线单元均匀分布在每相邻两个第一主栅线单元之间,进而利于第二主栅线单元包括的每个主栅线段可以收集电池片主体位于相邻两个第一主栅线单元之间的区域产生的至少部分载流子,提高电极结构对电池片主体位于相邻两个第一主栅线单元之间的电流收集能力,提升太阳能电池片的工作效率。
25.作为一种可能的实现方式,上述电极结构包括至少两个主栅线段组。不同主栅线段组包括的主栅线段的数量相等。此时,利于使得每一主栅线段组具有相同的电极收集能力,进而利于电池片主体位于不同区域产生的载流子均能够被有效收集,利于提升太阳能电池片的光电转换效率。
26.作为一种可能的实现方式,上述电极结构包括至少两个主栅线段组。属于不同主栅线段组、且处于相同层数的任意两条主栅线段上设置的焊接点的数量相同。其中,同一主栅线段组中处于不同层数的主栅线段沿第一方向间隔分布。此时,不同主栅线段可以通过相同数量的焊接点与相应焊带焊接在一起,利于提升每个主栅线段与相应焊带之间的焊接质量,进而利于提升基于多个本实用新型提供的太阳能电池片串联形成电池串的结构稳定
性。
27.作为一种可能的实现方式,上述电极结构包括至少两个主栅线段组。相邻两个主栅线段组中处于相同层数的主栅线段的首尾交错。其中,同一主栅线段组中处于不同层数的主栅线段沿第一方向间隔分布。在此情况下,同一主栅线段组所包括的多个主栅线段间隔分布,而电池片主体位于相邻两个主栅线段间隙处的区域所产生的载流子只能被临近的主栅线所收集,其无法被该主栅线段组所收集。基于此,当相邻两个主栅线段组中处于相同层数的主栅线段首尾交错时,属于不同主栅线段组的相同层数的主栅线段可以辅助相邻主栅线收集位于间隙处的载流子,提高太阳能电池片的光电转换效率。此外,如前文所述,在电极结构还包括上述多条副栅线的情况下,因每条副栅线的宽度较小,故在实际应用过程中副栅线可能出现断裂等问题。此时,相邻两个主栅线段组中处于相同层数的主栅线段首尾交错设置还可以降低因副栅线断裂而导致相应断裂处的载流子无法被收集的风险,进而可以提高太阳能电池片的工作效率。
28.作为一种可能的实现方式,同一主栅线段组包括的任意两条主栅线段上设置的焊接点的数量相同。该情况下具有的有益效果可以参考前文所述的属于不同主栅线段组、且处于相同层数的任意两条主栅线段上设置的焊接点的数量相同所具有的有益效果,此处不再赘述。
29.作为一种可能的实现方式,上述电极结构还包括至少一个辅助栅线单元。每个辅助栅线单元设置在相应第一焊接点单元或相应第二焊接点单元的一个端部。每个辅助栅线单元呈鱼叉状或u状。在此情况下,因太阳电池片的边缘部分具有一定的脆性,其受热后容易破碎。基于此,在电极结构还包括上述辅助栅线单元的情况下,该辅助栅线单元可以替代焊接点或主栅线收集电池片主体在该处所产生的载流子。同时,该辅助栅线单元无须与焊带焊接,从而可以防止太阳能电池片的边缘部分在串联焊接过程中因热焊接工艺的温度较高而破碎,提高太阳能电池片的结构稳定性。
30.作为一种可能的实现方式,至少一个第一焊接点单元包括沿着第一方向间隔分布的多个焊接点。在此情况下,与第一焊接点单元仅包括一个焊接点相比,当第一焊接点单元包括沿着第一方向间隔分布的多个焊接点时,每个主栅线可以通过多个焊接点与相应焊带焊接在一起,从而能够提高焊带与主栅线之间的焊接强度,提升基于多个本实用新型实施例提供的太阳能电池片串联形成的电池串的结构稳定性。
31.作为一种可能的实现方式,在每个第一焊接点单元均包括多个焊接点的情况下,不同第一焊接点单元包括的焊接点的数量相等、且不同第一焊接点单元中处于相同层数的焊接点位于同一直线上。其中,同一第一焊接点单元中处于不同层数的焊接点沿第一方向间隔分布。在此情况下,所有第一焊接点单元包括的焊接点可以呈阵列式均匀、且规则的分布在电池片主体的上方。并且,设置在每个主栅线上的第一焊接点单元包括的焊接点的数量相等、且不同第一焊接点单元中处于相同层数的焊接点位于同一直线上,可以使得与不同主栅线焊接的焊带沿第二方向处的焊接位置相同,利于通过自动串焊机实现主栅线与焊带之间的焊接,提高焊接效率。
32.作为一种可能的实现方式,电极结构应用于太阳能电池片包括的正电极和/或负电极。
33.作为一种可能的实现方式,太阳能电池片为整片太阳能电池片或分片太阳能电池
片。
附图说明
34.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本实用新型的一部分,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
35.图1为现有的太阳能电池中主栅线的分布结构图;
36.图2为本实用新型实施例提供的太阳能电池片的第一种结构示意图;
37.图3为本实用新型实施例提供的太阳能电池片的第二种结构示意图;
38.图4为本实用新型实施例提供的太阳能电池片的第三种结构示意图;
39.图5为本实用新型实施例提供的太阳能电池片的第四种结构示意图;
40.图6为本实用新型实施例提供的太阳能电池片的第五种结构示意图;
41.图7为本实用新型实施例提供的太阳能电池片的第六种结构示意图;
42.图8为本实用新型实施例提供的太阳能电池片的第七种结构示意图;
43.图9为本实用新型实施例提供的太阳能电池片的第八种结构示意图;
44.图10为本实用新型实施例提供的太阳能电池片的第九种结构示意图。
45.附图标记:
46.1为电池片主体,2为电极结构,21为第一主栅线单元,211为主栅线,22为第一焊接点单元,23为第二焊接点单元,231为焊接点组,24为第二主栅线单元,241为主栅线段组,2411为主栅线段,25为辅助栅线单元,3为焊接点。
具体实施方式
47.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,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。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。
48.需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
49.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该特征。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。“若干”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。
50.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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。
51.在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地
连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
52.太阳能电池是一种可以将光能转化为电能的半导体器件。具体的,当太阳能电池受到光照时,太阳能电池包括的半导体基底吸收光子并产生电子和空穴对。该电子和空穴对在pn结内建电场的作用下分离,并分别通过太阳能电池的发射极和背场引出,最终被设置在半导体基底上的电极所收集。
53.其中,如图1所示,现有的太阳能电池的长度和宽度一般为150mm至230mm。其包括的电极具有5至13条主栅线211,并且相邻两条主栅线211的间距为15mm至300mm。因相邻两条主栅线211的间距较大,使得每条主栅线211对应的收集电流的范围较宽。基于此,为了保证每条主栅线211具有一定的电流收集能力,则需要将每条主栅线211的宽度设置为较大的90μm至300μm。在此情况下,在制造上述太阳能电池的过程中,通常会通过丝网印刷等工艺在半导体基底上形成银或铝等导电材料的电极。可以想到的是,与电极对应的电极图案的有效面积越大,则需要消耗越多的导电材料来制造电极。基于此,当电极包括的每条主栅线211的宽度较大时,与电极对应的电极图案的有效面积越大,从而导致导电材料的消耗量较大,不利于降低太阳能电池的制造成本。
54.本实用新型实施例提供了一种太阳能电池片。从结构方面来讲,该太阳能电池片可以为背接触太阳能电池。或者,太阳能电池片包括的正电极和负电极分别位于太阳能电池片相对的两面。从划分方面来讲,该太阳能电池片可以是整片太阳能电池片,也可以是分片太阳能电池片。其中,当太阳能电池片为分片太阳能电池时,划分的倍数可以根据实际需求进行设置。例如:如图2至图10所示,太阳能电池片可以为二分之一分片太阳能电池片。
55.如图2至图10所示,本实用新型实施例提供的太阳能电池片包括:电池片主体1、以及形成在电池片主体1上的电极结构2。其中,电极结构2包括:多个第一主栅线单元21、第一焊接点单元22和第二焊接点单元23。
56.如图2至图10所示,多个第一主栅线单元21沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布。每个第一主栅线单元21包括至少一条主栅线211。上述第二方向不同于第一方向。上述第一焊接点单元22设置在每条主栅线211上。沿着第二方向,上述第二焊接点单元23与第一主栅线单元21交替间隔分布。每个第二焊接点单元23包括至少一个焊接点组231,每个焊接点组231包括沿着第一方向间隔分布的多个焊接点3。同一焊接点组231中至少一对相邻焊接点3之间未通过栅线耦合。
57.具体来说,上述电极结构可以仅应用于太阳能电池片包括的正电极,也可以仅应用于太阳能电池片包括的负电极,还可以同时应用于太阳能电池片包括的正电极和负电极。
58.上述电极结构包括的第一主栅线单元的个数、每个第一主栅线单元包括的主栅线的条数、以及每条主栅线的宽度可以根据电池片主体的规格、以及实际需求进行设置,此处不做具体限定。具体的,上述电极结构包括的主栅线的数量可以为13条至25条。主栅线的宽度可以为20μm至50μm。在此情况下,如图1至图5所示,因现有5bb至13bb的太阳能电池片所包括的主栅线211的宽度为90μm至300μm,而本实用新型实施例提供的太阳能电池片包括的电极结构2中主栅线211的总数量为13条至25条、其宽度为20μm至50μm。可以理解的是,相比
于主栅线211总数量的增长倍数,本实用新型实施例中主栅线211的宽度却比现有技术中主栅线211宽度降低的程度更大,因此在制造本实用新型实施例提供的太阳能电池片包括的电极结构2时可以降低导电材料的消耗量,降低太阳能电池片的制造成本。
59.需要说明的是,因电极结构的主要作用是收集电池片主体吸收光子后产生的载流子,并且规格不同的电池片主体所对应的主栅线数量和宽度的要求不同,故除了将电极结构包括的主栅线的总条数和主栅线的宽度设置为上述范围外,还可以根据实际应用场景中电池片主体的规格将主栅线的总条数和宽度设置为其它合适数值。
60.至于每个第一主栅线单元所包括的主栅线的数量,如图2和图4所示,每个第一主栅线单元21可以仅包括一条主栅线211。或者,如图3和图5所示,电极结构2包括的至少一个第一主栅线单元21也可以包括多条主栅线211。并且,多条主栅线211沿着第二方向间隔分布。此时,同一个第一主栅线单元21包括的多条主栅线211可以同时对电池片主体1位于其对应区域产生的载流子进行汇集,增强第一主栅线单元21对电流的收集能力。
61.如图2至图5所示,不同第一主栅线单元21包括的主栅线211的数量可以相同,也可以不同。其中,如图1至图3所示,当不同第一主栅线单元21包括的主栅线211的数量相同时,电极结构2包括的主栅线211在电池片主体1上的分布更加均匀,确保电池片主体1每个区域处的载流子均能够被相应主栅线211所汇集,提高太阳能电池片的光电转换效率。
62.至于上述第一方向和第二方向,二者可以为平行于电池片主体表面、且互不相同的两个方向。优选的,如图2和图10所示,第一方向和第二方向正交。此时,多条主栅线211可以沿着行方向间隔排布、且沿着列方向延伸,即呈阵列式均匀分布在电池片主体1上。
63.对于上述第一焊接点单元来说,如图2至图10所示,因每个第一焊接点单元22设置在相应主栅线211上,故电极结构2包括的第一焊接点单元22的数量等于主栅线211的总条数。此外,每个第一焊接点单元22包括的焊接点3的数量可以根据实际需求进行设置。具体的,每个第一焊接点单元可以仅包括一个焊接点。此时,相应焊带通过一个焊接点与主栅线焊接在一起。或者如图2至图10所示,至少一个第一焊接点单元22也可以包括沿着第一方向间隔分布的多个焊接点3。在此情况下,与第一焊接点单元仅包括一个焊接点相比,当第一焊接点单元22包括沿着第一方向间隔分布的多个焊接点3时,每个主栅线211可以通过多个焊接点3与相应焊带焊接在一起,从而能够提高焊带与主栅线211之间的焊接强度,提升基于多个本实用新型实施例提供的太阳能电池片串联形成的电池串的结构稳定性。
64.其中,在每个第一焊接点单元均包括多个焊接点的情况下,不同第一焊接点单元包括的焊接点的个数可以相同,也可以不同。并且,沿第二方向,不同第一焊接点单元中处于相同层数的焊接点可以位于不同高度处,也可以位于同一高度处。其中,同一第一焊接点单元中处于不同层数的焊接点沿第一方向间隔分布。具体的,每个第一焊接点单元包括的各焊接点的数量、以及各焊接点沿第二方向的高度可以根据实际应用场景设置,只要能够应用至本实用新型实施例提供的太阳能电池片中均可。其中,如图2至图10所示,在每个第一焊接点单元22均包括多个焊接点3的情况下,若不同第一焊接点单元22包括的焊接点3的数量相等、且不同第一焊接点单元22中处于相同层数的焊接点3位于同一直线上,则所有第一焊接点单元22包括的焊接点3可以呈阵列式均匀、且规则的分布在电池片主体1的上方。并且,设置在每个主栅线211上的第一焊接点单元22包括的焊接点3的数量相等、且不同第一焊接点单元22中处于相同层数的焊接点3位于同一直线上,利于使得与不同主栅线211焊
接的焊带沿第二方向处的焊接位置相同,进而可以通过自动串焊机实现主栅线211与焊带之间的焊接,提高焊接效率。
65.对于第二焊接点单元来说,每个第二焊接点单元与相邻第一主栅线单元的间距、每个第二焊接点单元所包括的焊接点组的数量、每个焊接点组包括的焊接点的数量和排布方式、以及同一焊接点组中未通过栅线耦合的焊接点的对数可以根据实际需求进行设置,只要能够应用至本实用新型实施例提供的太阳能电池片中均可。
66.采用上述技术方案的情况下,如图2至图10所示,在将多个太阳能电池片串联时,电极结构2包括的焊接点3起到与焊带焊接的作用,因此当电极结构2包括沿着上述第二方向与第一主栅线单元21交替分布的第二焊接点单元23时,与每个第二焊接点单元23对应的焊带可以替代至少一条主栅线211。基于此,如图1至图10所示,与现有的5bb至13bb的太阳能电池片相比,本实用新型实施例提高的太阳能电池片可以降低电极结构2所包括的主栅线211的数量和/或宽度。同时,与呈连续线条状的主栅线211相比,第二焊接点单元23包括的焊接点3呈点状。并且,第二焊接点单元23包括的每个焊接点组231中存在至少一对相邻焊接点3之间未通过栅线耦合,即该对相邻的焊接点3之间没有设置将这两个焊接点3耦合的栅线,因此通过与第二焊接点单元23对应的焊带替代至少一条主栅线211可以降低制造电极结构2时导电材料的消耗量,进而可以降低太阳能电池的制造成本。并且,因焊接点3和焊带均为导电体,故即使通过与每个第二焊接点单元23对应的焊带替代至少一条主栅线211而使得电极结构2所包括的主栅线211的数量和/或宽度减少,也不会影响对电池片主体1产生的载流子的收集,确保太阳能电池片具有较高的光电转换效率。
67.此外,如图2至图10所示,当每个第二焊接点单元23包括至少一个焊接点组231、并且每个焊接点组231包括沿着第一方向间隔分布的多个焊接点3时,与相应焊接点组231对应的焊带可以与沿着第一方向间隔分布的多个焊接点3焊接,防止因焊带仅与一个焊接点3焊接使得焊接强度较差而导致焊带脱焊等问题,提高太阳能电池片在串联焊接时的焊接质量。
68.再者,如图2至图10所示,上述电极结构2还包括多个第一主栅线单元21,每个第一主栅线单元21包括的至少一条主栅线211可以用于收集整个电池片主体1在受光时产生的光电流,故本实用新型实施例提供的太阳能电池片在降低制造电极时导电材料的消耗量的同时,也能够对其进行电池效率的测试。并且,在采用热焊接工艺通过焊带直接与单独设置在电池片主体1上的焊接点3将不同的太阳能电池片进行串联的过程中难以保证所有焊接点3与焊带之间均具有良好的焊接质量,因此与无主栅太阳能电池片相比,本实用新型实施例提供的太阳能电池片包括多个第一主栅线单元21,后续可以通过第一主栅线单元21和第二焊接点单元23与焊带焊接,降低了单独设置在电池片主体1上的焊接点3的数量,进而降低所有焊接点3与焊带直接焊接而导致焊接质量较差的风险,提高太阳能电池片的实用性。
69.作为一种可能的实现方式,上述电极结构还可以包括沿第二方向延伸、且沿第一方向间隔分布的多条副栅线(图中未示出)。每条主栅线与多条副栅线相交。在此情况下,每条副栅线可以对电池片主体相应区域内产生的载流子进行收集。并且,每条主栅线与电极结构包括的所有副栅线相交,从而可以通过每条主栅线对所有副栅线收集的载流子进行汇集,从而可以缩短电流的汇集路径,降低副栅线上的载流子传输至主栅线的传输电阻。同时,还可以降低在实际应用过程中因副栅线断裂而导致相应断裂处的载流子无法被收集的
风险,进而可以提高太阳能电池片的光电转换效率。
70.具体来说,电极结构所包括的副栅线的数量、规格、以及相邻两条副栅线之间的间距,可以根据实际需求进行设置,此处不做具体限定。其中,上述第一焊接点单元和第二焊接点单元包括的焊接点可以分别设置在相应副栅线上,也可以设置在相邻副栅线的间隔内。
71.作为一种可能的实现方式,如图2和图3所示,每个第二焊接点单元23可以仅包括一个焊接点组231。或者,作为另一种可能的实现方式,如图4和图5所示,可以存在至少一个第二焊接点单元23包括多个焊接点组231,并且多个焊接点组231沿着第二方向间隔排布。在此情况下,因每个焊接点组231均与一条焊带相对应,故在至少一个第二焊接点单元23包括多个焊接点组231的情况下,与该第二焊接点单元23对应的焊带可以替代多条主栅线211,从而进一步降低制造电极结构2时导电材料的消耗量,进一步降低太阳能电池片的制造效率。
72.其中,如图5所示,可以存在任意两个第二焊接点单元23包括的焊接点组231的数量不同。或者,如图2至图4所示,不同第二焊接点单元23包括的焊接点组231的数量也可以相同。此时,电极结构2包括的多个焊接点组231可以均匀分布在电池片主体1上,利于采用现有的串焊机通过焊带将多个太阳能电池片串联,提高焊接效率。
73.至于上述不同焊接点组所包括的焊接点的数量、以及不同焊接点组包括的各焊接点之间的位置关系可以根据实际需求进行设置。其中,上述不同焊接点组可以指属于同一第二焊接点单元的不同焊接点组,也可以指属于不同的第二焊接点单元的不同焊接点组。此外,不同焊接点组包括的焊接点的数量也可以相同,也可以不同。不同焊接点组包括的处于相同层数的焊接点可以位于同一直线,当然不同焊接点组包括的处于相同层数的焊接点也可以散乱分布。其中,同一焊接点组中处于不同层数的焊接点沿第一方向间隔分布。例如:如图2所示,每一个焊接点组231均包括10个焊接点3,并且上面一片太阳能电池片包括的9个焊接点组231中处于第一行的焊接点3位于同一直线上。
74.值得注意的是,当不同焊接点组所包括的焊接点的数量相等、且不同焊接点组中处于相同层数的焊接点位于同一直线上时,所有第二焊接点单元包括的所有焊接点全部均匀分布至电池片主体上,使得与不同焊接点组对应的焊带均可以与相同数量的焊接点焊接,利于提高每个与第二焊接点单元对应的焊带与相应焊接点之间的焊接质量。
75.作为一种可能的实现方式,如图2至图5所示,上述每个焊接点组231包括的焊接点3可以直接与电池片主体1接触。此时,无须为每个焊接点组231包括的焊接点3设置相应的主栅线211等导电体,从而可以进一步降低制造电极结构2时导电材料的使用量,降低太阳能电池片的制造成本。
76.或者,作为另一种可能的实现方式,如图6至图10所示,上述电极结构2还可以包括至少一个第二主栅线单元24。每个第二主栅线单元24包括至少一个主栅线段组241。每个第二主栅线单元24包括的主栅线段组241的数量小于等于相应第二焊接点单元23包括的焊接点组231的数量。每个主栅线段组241具有沿着第一方向间隔分布的至少两条主栅线段2411。每条主栅线段2411上设置有相应焊接点组231包括的至少一个焊接点3。
77.采用上述技术方案的情况下,如前文所述,在采用热焊接工艺通过焊带直接与单独设置在电池片主体上的焊接点将不同的太阳能电池片进行串联的过程中难以保证所有
焊接点与焊带之间均具有良好的焊接质量,因此当电极结构还包括第二主栅线单元、并且第二主栅线单元包括的主栅线段上设置有相应焊接点组包括的焊接点时,降低了第二焊接点单元中单独设置在电池片主体上的焊接点的个数,从而可以降低这些焊接点与焊带直接焊接而导致焊接质量较差的风险,进一步提高太阳能电池片的实用性。
78.在一些情况下,当太阳能电池片还包括副栅线时,上述每个主栅线段均与至少一条副栅线相交,以汇集与其相交的副栅线收集的载流子。其中,每个主栅线段与其相交的副栅线的条数可以根据实际需求进行设置,此处不做具体限定。
79.具体来说,上述电极结构包括的第二主栅线单元的数量、每个第二主栅线单元包括的主栅线段组的数量、每个主栅线段组包括的主栅线段的数量、以及每个主栅线段上设置的焊接点的数量均可以根据实际应用场景进行设置,此处不做具体限定。
80.如图6至图8所示,电极结构2包括的第二主栅线单元24的数量可以大于、等于或小于第二焊接点单元23的数量。只要第二主栅线单元24包括的主栅线段组241的数量小于等于第二焊接点单元23包括的焊接电阻的数量即可,以使得每个主栅线段组241均与相应的焊接点组231所对应,进而使得每个主栅线段组241均可以通过相对应的焊接点组231与相应焊带焊接在一起。
81.其中,当上述电极结构包括的第二主栅线单元的数量等于第二焊接点单元的数量时,利于第二焊接点单元和第二主栅线单元均匀分布在每相邻两个第一主栅线单元之间,进而利于第二主栅线单元包括的每个主栅线段可以收集电池片主体位于相邻两个第一主栅线单元之间的区域产生的至少部分载流子,提高电极结构对电池片主体位于相邻两个第一主栅线单元之间的电流收集能力,提升太阳能电池片的工作效率。
82.至于上述主栅线段组,如图6和图7所示,每个第二主栅线单元24可以仅包括一个主栅线段组241。或者,如图8至图10所示,也可以存在至少一个第二主栅线单元24包括多个主栅线段组241。并且,多个主栅线段组241沿第二方向间隔分布。在此情况下,第二焊接点单元23中可以有更多的焊接点3设置在相应主栅线段组241包括的主栅线段2411上,利于提高第二焊接点单元23包括的每个焊接点3与焊带的焊接质量。并且,每个主栅线段组241包括的主栅线段2411均能够汇集相邻主第一主栅线单元21之间一定范围内的载流子,进一步缩短载流子的传输路径,降低传输电阻。
83.另外,如图10所示,相邻两个第一主栅线单元21之间设置的焊接点组231的数量可以相同,也可以不同。具体的,如图10中左起第一列的第一主栅线单元21和第二列第一主栅线单元21之间设置有相同数量的焊接点组231和主栅线段组241。或者,如图10所示,右起第一列和第二列第一主栅线单元21之间设置有两个焊接点组231,但只设置有一个主栅线段组241。
84.至于上述主栅线段,每个主栅线段组包括的主栅线段的个数、以及主栅线段的规格可以根据实际需求进行设置,此处不做具体限定。其中,每个主栅线段组可以仅包括一个主栅线段。沿第二方向,该主栅线段可以位于电池片主体的顶部,也可以位于电池片主体的中部,或者还可以位于电池片主体的底部。或者,如图6至图10所示,也可以存在至少一个主栅线段组241包括多个主栅线段2411。
85.如图6至图10所示,当电极结构2包括至少两个主栅线段组241的情况下,不同主栅线段组241所包括的主栅线段2411的数量可以相同,可以不同。其中,当不同主栅线段组241
包括的主栅线段2411的数量相等时,利于使得每一主栅线段组241具有相同的电极收集能力,进而利于电池片主体1位于不同区域产生的载流子均能够被有效收集,利于提升太阳能电池片的光电转换效率。
86.此外,如图6、图8和图9所示,当电极结构2包括至少两个主栅线段组241的情况下,相邻两个主栅线段组241中处于相同层数的主栅线段2411的首尾可以平齐。其中,同一主栅线段组241中处于不同层数的主栅线段2411沿第一方向间隔分布。此时,多个主栅线段2411可以均匀部分在电池片主体1上。或者,如图7所示,在电极结构2包括至少两个主栅线段组241的情况下,相邻两个主栅线段组241中处于相同层数的主栅线段2411的首尾交错。在此情况下,同一主栅线段组241所包括的多个主栅线段2411间隔分布,而电池片主体1位于相邻两个主栅线段2411间隙处的区域所产生的载流子只能被临近的主栅线所收集,其无法被该主栅线段组241所收集。基于此,当相邻两个主栅线段组241中处于相同层数的主栅线段2411首尾交错时,属于不同主栅线段组241的相同层数的主栅线段2411可以辅助相邻主栅线收集位于间隙处的载流子,提高太阳能电池片的光电转换效率。此外,如前文所述,在电极结构2还包括上述多条副栅线的情况下,因每条副栅线的宽度较小,故在实际应用过程中副栅线可能出现断裂等问题。此时,相邻两个主栅线段组241中处于相同层数的主栅线段2411首尾交错设置还可以降低因副栅线断裂而导致相应断裂处的载流子无法被收集的风险,进而可以提高太阳能电池片的工作效率。
87.具体的,主栅线段上可以仅设置一个焊接点。或者,如图6至图10所示,每个主栅线段2411上也可以设置多个焊接点3。此外,同一主栅线段组241中不同主栅线段2411上设置的焊接点3的数量可以相同,也可以不同。例如:如图6所示,位于下面的二分之一分片太阳能电池片中,每列主栅线段组241包括的第一行至第三行主栅线段2411上均设置有三个焊接点3,而第四行主栅线段2411上仅设置有两个焊接点3。
88.再者,不同主栅线段上设置的焊接点的数量可以相同,也可以不同。示例性的,如图6至图9所示,在上述电极结构2包括至少两个主栅线段组241的情况下,属于不同主栅线段组241、且处于相同层数的任意两条主栅线段2411上设置的焊接点3的数量可以相同。其中,同一主栅线段组241中处于不同层数的主栅线段2411沿第一方向间隔分布。此时,不同主栅线段2411可以通过相同数量的焊接点3与相应焊带焊接在一起,利于提升每个主栅线段2411与相应焊带之间的焊接质量,进而利于提升基于多个本实用新型实施例提供的太阳能电池片串联形成电池串的结构稳定性。例如:如图6所示,处于上面的二分之一分片太阳能电池片中,所有主栅线段组241包括的位于第一行的主栅线段2411上均设置有三个焊接点3。
89.另外,参见图10中左起第一列和第二列第一主栅线单元21之间的焊接点组231和主栅线段组241。该焊接点组231包括的所有焊接点3中只有部分焊接点3设置在主栅线段组241包括的主栅线段2411上。其余的焊接点3直接设置在电池片主体1上。或者,参见图10中左起第三列主栅线段组241和第三列焊接点组231。该焊接点组231包括的所有焊接点3均分别设置在该主栅线段组241包括的相应主栅线段2411上。
90.作为一种可能的实现方式,如图2至图10所示,上述电极结构2还可以包括至少一个辅助栅线单元25。每个辅助栅线单元25设置在相应第一焊接点单元22或相应第二焊接点单元23的一个端部。每个辅助栅线单元25呈鱼叉状或u状。在此情况下,因太阳电池片的边
缘部分具有一定的脆性,其受热后容易破碎。基于此,在电极结构2还包括上述辅助栅线单元25的情况下,该辅助栅线单元25可以替代焊接点3或主栅线收集电池片主体1在该处所产生的载流子。同时,该辅助栅线单元25无须与焊带焊接,从而可以防止太阳能电池片的边缘部分在串联焊接过程中因热焊接工艺的温度较高而破碎,提高太阳能电池片的结构稳定性。
91.具体的,每个辅助栅线单元包括的辅助栅线的数量可以根据辅助栅线单元的形状、以及实际需求进行设置。例如:每个辅助栅线可以包括三条辅助栅线。其中两条辅助栅线位于剩余一条辅助栅线的两端、且位于该辅助栅线的同一侧。此外,其端部设置有辅助栅线单元的第一焊接点单元的数量和第二焊接点单元的数量可以根据实际需求进行设置。优选的,如图2至图10所示,每个第一焊接点单元22的两个端部、以及每个第二焊接点单元23的两个端部均可以设置有上述辅助栅线单元25。此时,可以防止电池片主体1的边缘部分的各个区域在焊接过程中受热破碎。
92.以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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