太阳能电池单元、电池片阵列、电池组件的制作方法_3

文档序号:10094597阅读:来源:国知局
丝321往复绕制形成U形结构或者V形结构,但是本申 请并不限于此。
[0086] 根据本申请实施例的电池片阵列30,多个电池单元的导电线32由往复延伸的金 属丝321构成,相邻电池片31之间通过导电线32相连,因此,本申请的太阳能电池单元采 用金属丝制成的导电线32引出电流,无需使用价格昂贵的银浆印刷成主栅线引出电流,而 且制造工艺简单,无需使用焊带连接电池片,金属丝321与电池片的副栅线312和背电极的 连接方便,电池片的成本大大降低。
[0087] 此外,由于导电线32由往复延伸的金属丝321构成,导电线32的宽度(即金属丝 在电池片上的投影的宽度)远远小于现有的印刷银浆形成的主栅线的宽度,减小了遮光面 积,而且,导电线32的数量可以方便地调整,与银浆形成的主栅线相比,导电线32的电阻减 小,提高了光电转换效率。由于金属丝321往复延伸形成导电线,在使用电池片阵列30制 造太阳能电池组件100时,金属丝321更容易精确控制,不易移位,即金属丝不容易发生"漂 移",不会影响光电转换效率,进一步提高了光电转换效率。
[0088] 因此,根据本申请实施例的太阳能电池片阵列30,成本低、光电转换效率高。
[0089] 下面参考附图描述根据本申请具体实施例的太阳能电池片阵列30。
[0090]参考图1-3描述根据本申请一个具体实施例的太阳能电池片阵列30。
[0091] 在图1-3所示的实施例中,示出了太阳能电池片阵列30的两个电池单元,换言之, 示出了通过由金属丝321构成的导电线32彼此相连的两个电池片31。
[0092] 可以理解的是,电池片31包括电池片基体311、设在电池片基体311的正面上的副 栅线312 (即正面副栅线312A),设在电池片基体311的背面上的背电场313和设在背电场 313上的背电极314。在本申请中,需要理解的是,除非另有明确说明,背电极314可以为传 统电池片的背电极,例如由银浆印刷形成,也可以是类似于电池片基体正面上的副栅线的 背面副栅线312B,也可以为离散的多个焊接部,在本申请中,除非另有明确说明,副栅线是 指电池片基体311的正面上的副栅线312。
[0093] 具体地,在本申请的一个实施例中,金属丝321在一个电池片31的正面和另一个 电池片31的背面之间往复延伸。
[0094] 如图1-3所示,在此实施例中,太阳能电池片阵列包括两个电池片31A,31B(为了 描述方便,这里称为第一电池片31A,第二电池片31B),金属丝321往复延伸在第一电池片 31A的正面(受光面,图2中的上表面)与第二电池片31B的背面之间,由此,金属丝321构 成了正面导电线32A以及背面导电线32B,金属丝321与第一电池片31A的副栅线电连接且 与第二电池片31B的背电极电连接。
[0095] 在本申请的一个实施例中,电池片基体311的背面设有背电极314,金属丝321与 背电极314焊接相连。
[0096] 也就是说,在该实施例中,电池片基体311的正面设有正面副栅线312A,该电池片 基体311的背面设有背电极314,导电线32位于电池片基体311的正面时,导电线32与正 面副栅线312A焊接相连,当导电线32位于电池片基体311的背面时,则与该电池片基体 311的背面的背电极314焊接相连。
[0097] 在一些实施例中,金属丝321为一根,金属丝321在第一电池片31A与第二电池片 31B之间往复延伸10-60次,优选地,如图1所示,金属丝往复延伸12次以便形成24根导电 线,且金属丝为单根,换言之,单根金属丝往复延伸12次形成24根导电线,相邻导电线之间 的间距可以为2. 5毫米-15毫米。根据此实施例,与传统电池片的主栅线相比,数量增加, 从而减小了电流从副栅线到导电线的距离,减少了电阻,提高了光电转化效率。在图1所示 的实施例中,相邻导电线形成U形结构,由此便于金属丝的绕制。可选地,本申请并不限于 此,例如,相邻导电线也可以形成V形结构。
[0098]在一些实施例中,优选地,金属丝321为铜丝,但本申请并不限于此,例如金属丝 321也可以为铝丝。优选地,金属丝321具有圆形横截面,由此,更多的太阳光可以照射到电 池片基体上,进一步提高光电转换效率。
[0099] 更优选地,如图4所示,金属丝321外面包覆有焊接层322,金属丝通过包覆的焊接 层与副栅线和/或背电极焊接,由此,便于金属丝与副栅线和/或背电极的电连接,避免连 接过程中金属丝漂移而影响光电转换效率。当然,金属丝与电池片的电连接可以在太阳能 电池组件的层压过程中进行,也可以在层压之前进行,优选地,在层压之前进行连接。
[0100] 在一些实施例中,优选地,在金属丝与电池片接触之前,金属丝在张紧状态下延 伸,即将金属丝拉直,在与电池片的副栅线和背电极连接之后,可以释放金属丝的张紧力, 由此进一步避免在制备太阳能电池组件时导电线漂移而影响光电转换效率。
[0101] 图5示出了根据本申请的另一实施例的电池片阵列的示意图。如图5所示,金属丝 往复延伸在第一电池片31A的正面与第二电池片31B的正面之间,由此,金属丝在第一电池 片31A和第二电池片31B的正面形成正面导电线,在此情况下,第一电池片31A和第二电池 片31B彼此并联,当然,可以理解的是,优选地,第一电池片31A的背电极和第二电池片31B 的背电极也可以通过另一金属丝往复延伸形成的背面导电线相连,可选地,第一电池片31A 的背电极和第二电池片31B的背电极也可以通过传统的方式相连。
[0102] 下面参考图6描述根据本申请另一实施例的太阳能电池片阵列30。
[0103]根据本申请实施例的太阳能电池片阵列30包括nXm个电池片31,换言之,多个 电池片31排布成nXm的矩阵形式,其中η为列数,m为排数。更具体地,在此实施例中,36 个电池片31排列成6列和6排,即n=m= 6。可以理解的是,本申请并不限于此,例如,排 数和列数可以不相等。为了描述方便,在图6中,沿从左向右的方向,同一排电池片31中的 电池片31依次称为第一、第二、第三、第四、第五和第六电池片31,沿从上向下的方向,电池 片31的排依次称为第一、第二、第三、第四、第五和第六排电池片31。
[0104] 同一排电池片31中,金属丝往复延伸在一个电池片31的表面与相邻的另一个电 池片31的表面之间,在相邻的两排电池片31中,金属丝往复延伸在第a排中的一个电池片 31的表面与第a+Ι排中的一个电池片31的表面之间,且m-Ι彡a彡1。
[0105] 如图6所示,在具体的示例中,在同一排电池片31中,金属丝往复延伸在一个电池 片31的正面与相邻的另一个电池片31的背面之间,由此,同一排内的电池片31彼此串联。 在相邻的两排电池片31中,金属丝往复延伸在位于第a排的一个端部的电池片31的正面 与位于第a+Ι排的端部的一个电池片31的背面之间,由此相邻两排电池片31彼此串联。
[0106] 更优选地,在相邻两排电池片31中,金属丝往复延伸在位于第a排的一个端部的 电池片31的表面与位于第a+Ι排的一个端部的电池片31的表面之间,第a排的一个端部 与第a+Ι排的一个端部位于矩阵的同一侧,例如在图6中,位于矩阵的右侧。
[0107] 更具体而言,在图6所示的实施例中,在第一排中,一根金属丝往复延伸第一电池 片31的正面与第二电池片31之间的背面之间,第二根金属丝往复延伸第二电池片31的正 面与第三电池片31之间的背面之间,第三根金属丝往复延伸第三电池片31的正面与第四 电池片31之间的背面之间,第四根金属丝往复延伸第四电池片31的正面与第五电池片31 之间的背面之间,第五根金属丝往复延伸第五电池片31的正面与第六电池片31之间的背 面之间,由此,第一排中的相邻电池片31通过相应的金属丝彼此串联。
[0108]第六根金属丝往复延伸第一排中的第六电池片31的正面与相邻的第二排中的第 六电池片31之间的背面之间,由此,第一排和第二排彼此串联,第七根金属丝往复延伸第 二排中的第六电池片31的正面与第二排中第五电池片31之间的背面之间,第八根金属丝 往复延伸第二排中的第五电池片31的正面与第二排中第四电池片31之间的背面之间,以 此类推,直到第十一根金属丝往复延伸第二排中的第二电池片31的正面与第二排中第一 电池片31之间的背面之间,然后,第十二根金属丝往复延伸第二排中的第一电池片31的正 面与第三排中第一电池片31之间的背面之间,由此第二排与第三排彼此串联。然后,依次 将第三排与第四排串联,第四排与第五排串联,第五排与第六排串联,由此完成电池片阵列 30的制备,在此实施例中,在第一排的第一电池片31的左侧和第六排的第一电池片31的左 侧设置汇流条,一个汇流条连接从第一排的第一电池片31的左侧延伸出的导电线,另一汇 流条连接从第六排的第一电池片31的左侧延伸出的导电线。
[0109] 如图所示及上述,本申请实施例的电池片之间的连接采用导电线串联,第一排、第 二排、第三排、第四排、第五排及第六排之间均采用导电线实现串联,如图所示,可选地,也 可以在第二排和第三排之间、第四排和第五排之间并联用于防止光斑效应的二极管,二极 管的连接可以采用本领域技术人员公知的技术,例如汇流条。
[0110] 然而,本申请并不限于此,例如,第一排和第二排之间可以串联,第三排和第四排 串联,第五排和第六排串联,同时第二排和第三排并联,第四排和第五排并联,在此情况下, 可以在相应排的左侧或右侧设置分别设置汇流条。
[0111] 可选地,同一排中的电池片31可以并联,例如,一根金属丝从第一排中的第一电 池片31的正面往复延伸通过第二至第六电池片31的正面。
[0112] 优选地,往复延伸在同一排的相邻电池片31之间的金属丝为一根,且往复延伸在 相邻排的电池片31之间的金属丝为一根。由此,通过一根金属丝的多次往复延伸即可实现 相邻两个电池片31之间的连接,制备更简单,成本更低。
[0113] 在本申请一个实施例中,金属丝上包覆有焊接层,焊接层的厚度与金属丝的直径 之比为 0.02-0. 5 :1。
[0114] 也就是说,在电池片阵列30中,焊接层的厚度与导电线32(包括正面导电线32A 和背面导电线32B)的直径之比可以为0. 02-0. 5 :1。
[0115] 在本申请中,导电线32 (包括正面导电线32A和背面导电线32B)包括金属丝和包 覆在该金属丝表面上的焊接层。焊接层可以完全包覆金属丝,也可以部分包覆金属丝。当 焊接层部分包覆金属丝时,焊接层优选形成于与电池片31的副栅线312焊接的位置处。当 焊接层完全包覆金属丝时,焊接层可以以环状的形式包覆于金属丝的外周。焊接层的厚度 可以在较大的范围内选择。优选情况下,焊接层的厚度为1-100微米,更优选为1-30微米。
[0116] 形成焊接层的低熔点合金可以为本领域常规的低熔点合金,其熔点可以为 100-220°C。优选情况下,低熔点合金含有Sn以及选自Bi、In、Ag、Sb、Pb和Zn中的至少一 种,更优选含有Sn、Bi以及选自In、Ag、Sb、Pb和Zn中的至少一种。
[0117] 具体地,低恪点合金可以为Sn-Bi合金、In-Sn合金、Sn-Pb合金、Sn-Bi-Pb合金、 Sn-Bi-Ag合金、In-Sn-Cu合金、Sn-Bi-Cu合金和Sn-Bi-Zn合金中的至少一种。最优选地, 低熔点合金为Bi-Sn-Pb合金,例如Sn含量为40重量%、Bi含量为55重量%和Pb
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