CN103762254A - 电极栅线结构及带该电极栅线结构的太阳能电池片及组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电极栅线结构，包括至少一条主栅线及多条细栅线，主栅线与细栅线均相互垂直且相交；主栅线包括至少两个主栅线单元及至少一条细主栅线，主栅线单元的宽度大于细主栅线的宽度，细主栅线的宽度大于细栅线的宽度。本发明提供的电极栅线结构通过将主栅线设置成分段结构，从而可在将主栅线单元的宽度保持于两栅太阳能电池片、三栅太阳能电池片的主栅线的宽度一致的基础上降低细主栅线的宽度，因而可提高多栅太阳能电池片在组件加工过程中其主栅线与互联条的对准精度以及降低多栅太阳能电池片的金属电极的遮光面积，提高多栅太阳能电池片的转化效率。本发明还相应提供了带该电极栅线结构的多栅太阳能电池片及多栅太阳能电池组件。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种电极栅线结构及带该电极栅线结构的太阳能电池片及组件。
背景技术
光伏发电是当前利用太阳能的主要方式之一，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。因此，深入研究和利用太阳能资源，对缓解资源危机、改善生态环境具有十分重要的意义。
太阳能电池组件是由钢化玻璃、第一封装胶层、太阳能电池片层、第二封装胶层以及背板依次叠加组成。其中，太阳能电池片层包括多组太阳能电池串。每组太阳能电池串包括多个太阳能电池片，每个太阳能电池片的正面设置有主栅线，其背面设置有背电极，通过互联条将多个太阳能电池片依次进行连接形成所述太阳能电池串。具体地，依次通过互联条将前一个太阳能电池片的主栅线与相邻的太阳能电池片的背电极相互连接。
传统的太阳能电池组件中的太阳能电池片通常只设置有两个或三个主栅线，这种太阳能电池片被称为为两栅或三栅太阳能电池片。
为了进一步提升太阳能电池组件的输出功率，四栅太阳能电池片、五栅太阳能电池片等多栅太阳能电池片目前已成为行业研究的热点。多栅太阳能电池片与传统的两栅、三栅太阳能电池片的不同之处在于，主栅线的条数由两条或三条增加到更多条，同时主栅线的宽度变窄。然而，主栅线为金属电极，主栅线的增加会造成金属电极的遮光面积增大，从而影响太阳能电池片的转换效率。因此，为了不增加金属电极的遮光面积，一般来说主栅线的数量越多，主栅线的宽度会设置得越窄。
然而，主栅线的宽度越窄对太阳能电池组件连接时互联条和主栅线对准的精准度要求越高，此外主栅线的数量的增多降低了太阳能电池组件连接的工作效率，增加了太阳能电池片的碎片率和互联条的使用量。所以，传统的组件连接技术制约着多栅太阳能电池的工业化生产。
因此，有必要对现有的电极栅线结构进行改进。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种电极栅线结构，以提高多栅太阳能电池片的主栅线与互联条的对准精准度。
本发明的另一目的在于提供一种多栅太阳能电池片，以提高多栅太阳能电池片的主栅线与互联条的对准精准度，同时降低多栅太阳能电池片的金属电极的遮光面积。
本发明的又一目的在于提供一种多栅太阳能电池组件，以提高多栅太阳能电池片的主栅线与互联条的对准精准度，同时降低多栅太阳能电池片的金属电极的遮光面积。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种电极栅线结构，包括至少一条主栅线以及多条细栅线，每条主栅线与所述多条细栅线均相互垂直且相交；每条主栅线包括：
第一主栅线单元以及第二主栅线单元，所述第一主栅线单元以及所述第二主栅线单元分别设置在所述主栅线长度方向的两端，且垂直于所述多条细栅线；
至少一条细主栅线，连接所述第一主栅线单元以及所述第二主栅线单元，且垂直于所述多条细栅线；
其中，所述第一主栅线单元以及所述第二主栅线单元的宽度大于所述细主栅线的宽度，所述细主栅线的宽度大于所述细栅线的宽度；并且所述第一主栅线单元以及所述第二主栅线单元的宽度为0.8mm-1.8mm。
较佳地，所述主栅线单元为一端带尖镂空结构或分段式镂空结构或分段式实心结构或一端带尖实心结构。
较佳地，所述细主栅线的宽度为0.015mm-1.5mm，所述细栅线的宽度为0.01mm-0.1mm。
较佳地，所述第一主栅线单元和/或所述第二主栅线单元的长度为1.5mm-75mm。
为了实现上述目的，本发明另一方面提供一种多栅太阳能电池片，所述多栅太阳能电池片的正面设置有上述的电极栅线结构，其背面设置有铝背场以及多条背电极；其中，所述多条背电极为分段式背电极，背电极的位置与正面第一主栅线单元以及第二主栅线单元的位置相对应。
较佳地，所述主栅线单元为一端带尖镂空结构或分段式镂空结构或分段式实心结构或一端带尖实心结构。
较佳地，所述细主栅线的宽度为0.015mm-1.5mm，所述细栅线的宽度为0.01mm-0.1mm。
较佳地，所述第一主栅线单元和/或所述第二主栅线单元的长度为1.5mm-75mm。
为了实现上述目的，本发明还提供一种多栅太阳能电池组件，包括至少两个上述的多栅太阳能电池片，相邻两多栅太阳能电池片之间通过互联条连接，所述互联条的一端覆盖在两相邻多栅太阳能电池片中的一个多栅太阳能电池片的第一主栅线单元或第二主栅线单元上，所述互联条的另一端覆盖在另一个多栅太阳能电池片对应的分段式背电极上。
较佳地，所述互联条的宽度为0.8mm-1.8mm。
本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
1）本发明提供的电极栅线结构，其主栅线包括第一主栅线单元、第二主栅线单元以及至少一条细主栅线，其中所述第一主栅线单元或第二主栅线单元用于与互联条连接，所述细主栅线用于收集与其相交的细栅线上的电流，并且所述细主栅线上不需覆盖互联条；通过将第一主栅线单元以及第二主栅线单元的宽度与两栅太阳能电池片、三栅太阳能电池片的主栅线的宽度保持一致，从而可提高多栅太阳能电池组件在加工过程中其主栅线与互联条的对准精度；
2）由于本发明提供的电极栅线结构的细主栅线的宽度小于所述第一主栅线单元和第二主栅线单元的宽度，且所述细主栅线上不需覆盖互联条，因而可以在第一主栅线单元和第二主栅线单元的宽度不变的条件下，通过将没有被互联条覆盖的细主栅线的长度加长、宽度做窄来降低多栅太阳能电池片的金属电极的遮光面积，从而提高了多栅太阳能电池片的转化效率；
3）由于本发明提供的多栅太阳能电池片的背面设置有多条背电极和铝背场，所述多条背电极均为分段式背电极，节省印刷背电极使用的银浆的使用量；同时背电极的位置与正面主栅线单元的位置相对应，从而方便了多栅太阳能电池片实现组件连接；
4）本发明提供的多栅太阳能电池组件通过将互联条的一端覆盖在一多栅太阳能电池片的主栅线单元上，另一端覆盖在相邻的另一多栅太阳能电池片背面的分段式背电极上，从而实现相邻两多栅太阳能电池片之间的互联。该互联方式简单方便。
附图说明
图1A为本发明一实施例提供的电极栅线结构的示意图；
图1B为图1A中的第一主栅线单元的局部放大图；
图2为本发明另一实施例提供的电极栅线结构的示意图。
图3为本发明实施例提供的背电极结构的示意图；
图4为本发明一实施例提供的多栅太阳能电池组件的结构示意图；
图5为本发明一实施例提供的互联条与多栅太阳能电池片的主栅线单元的连接示意图；
图6为本发明一实施例提供的互联条与多栅太阳能电池片的分段式背电极的连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的电极栅线结构及带该电极栅线结构的太阳能电池片及组件作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
关于电极栅线结构，以下给出两个实施例进行具体说明。
实施例1
请参阅图1A，图1A为本发明一实施例提供的电极栅线结构的示意图，如图1A所示，本发明提供的电极栅线结构设置在太阳能电池片的正面，该电极栅线结构包括四条主栅线10以及多条细栅线11，细栅线11用于收集太阳能电池片的电子电流；每条主栅线10与多条细栅线11均相互垂直且相交；每条主栅线10包括第一主栅线单元101、第二主栅线单元102以及两条细主栅线，记为第一细主栅线10A与第二细主栅线10B；其中：
第一主栅线单元101以及第二主栅线单元102分别设置在主栅线10长度方向的两端，且垂直于细栅线11；第一主栅线单元101以及第二主栅线单元102通过第一细主栅线10A与第二细主栅线10B进行连接，且第一细主栅线10A与第二细主栅线10B垂直于细栅线11，用于收集与其相交的细栅线11上的电流。第一主栅线单元101以及以及第二主栅线单元102的宽度大于第一细主栅线10A与第二细主栅线10B的宽度，第一细主栅线10A与第二细主栅线10B的宽度大于细栅线11的宽度。
本实施例提供的电极栅线结构通过将主栅线设置成分段式结构，具体设置为包括第一主栅线单元101、第一细主栅线10A、第二细主栅线10B以及第二主栅线单元102，通过将第一主栅线单元101以及第二主栅线单元102的宽度与两栅太阳能电池片、三栅太阳能电池片的主栅线的宽度保持一致，从而可提高多栅太阳能电池片在组件加工过程中其主栅线与互联条的对准精度。
在该实施例中，第一主栅线单元101以及第二主栅线单元102为镂空连接部分，如图1B所示；由于高度错落不齐，更便于与互联条连接。
其中，第一主栅线单元101及第二主栅线单元102的宽度为0.8mm-1.8mm，该宽度与两栅太阳能电池片、三栅太阳能电池片的主栅线的宽度保持一致。需要说明的是，主栅线的条数和每条主栅线上主栅线单元的长度本实例中不做特殊限定，且每条主栅线中包含的主栅线单元个数也不限定，优选的主栅线单元（例如第一主栅线单元101和/或第二主栅线单元102）的长度范围为1.5mm-75mm。根据太阳能电池片主栅线根数的不同，可以选择不同个数和不同长度的主栅线单元组成主栅线。并且，第一主栅线单元101和第二主栅线单元102两个主栅线单元的长度可以相同也可以不同，其值根据与互联条的焊接拉力及组件输出功率而定。
优选地，第一细主栅线10A与第二细主栅线10B的宽度为0.015mm-1.5mm，细栅线11的宽度为0.01mm-0.1mm。然而，本发明并不以此为限，一般只需控制细主栅线的宽度小于主栅线单元的宽度且大于细栅线的宽度即可。
需要说明的是，本实施例中仅以156mm×156mm规格的四条主栅线多晶太阳能电池片为例进行详细说明。本领域技术人员应该能够理解，本实施例中所提供的太阳能电池片并不仅限于156mm×156mm规格的四条主栅线多晶太阳能电池片，还可以是其他尺寸、其他主栅线条数的晶硅太阳能电池片。例如，主栅线的条数可以为3-15条。
实施例2
请参阅图2，图2为本发明另一实施例提供的电极栅线结构的示意图；如图2所示，本实施例中的电极栅线结构与第一个实施例中提供的电极栅线结构的不同之处在于：
为了降低互联条同太阳能电池片边缘的应力，以及减少主栅线单元（例如第一主栅线单元101和第二主栅线单元102）部分的载流子复合，主栅线单元（例如第一主栅线单元101和第二主栅线单元102）可以优化为一端带尖分段式结构，此时每个主栅线单元（例如第一主栅线单元101或第二主栅线单元102）分为两段，靠近太阳能电池片边缘的一段为带尖结构，两段通过细主栅线相连接。
除该区别以外，本实施例提供的电极栅线结构与实施例1相同，在此不再赘述。
需要说明的是，本发明提供的主栅线单元（例如第一主栅线单元101和第二主栅线单元102）的具体结构并不限于以上两实施例所给出的具体结构，主栅线单元（例如第一主栅线单元101和第二主栅线单元102）还可以为一端带尖镂空结构或分段式镂空结构或分段式实心结构。
关于本发明提供的多栅太阳能电池片请参见下文介绍。
本发明提供的多栅太阳能电池片的正面设置有电极栅线结构，其背面设置有铝背场和多条背电极。
关于电极栅线结构请参见上文实施例1以及实施例2的描述，在此不再赘述。
关于背电极的结构请参考图3，如图3所示，该多栅太阳能电池片的背面设置有四条分段式的背电极20，该背电极20包括第一电极201和第二电极202，第一电极201和第二电极202的长度和宽度可以根据该多栅太阳能电池片的输出功率而定。第一电极201和第二电极202的位置分别与第一主栅线单元101和第二主栅线单元102的位置相对应。本实施例通过将背电极设置为分段式结构，从而节省了印刷背电极使用的银浆的使用量。并且通过将背电极的位置与正面主栅线单元的位置相对应，从而方便了多栅太阳能电池片实现组件连接。
关于本发明提供的多栅太阳能电池组件请参见下文介绍。
如图4所示，本发明提供的多栅太阳能电池组件包括第一多栅太阳能电池片31以及第二多栅太阳能电池片32；其中，在该实施例中，第一多栅太阳能电池片31和第二多栅太阳能电池片32的规格相同，其正面均设置有电极栅线结构，背面均设置有铝背场以及多条背电极。第一多栅太阳能电池片31和第二多栅太阳能电池片32之间通过互联条30连接。本实施例仅以两个多栅太阳能电池片为例来进行说明，然而，本发明并不以此为限，其还可以包括其它数量的多栅太阳能电池片。
上述第一多栅太阳能电池片31以及第二多栅太阳能电池片32的结构与上文介绍的多栅太阳能电池片的结构相同，在此不再赘述。
本发明提供的多栅太阳能电池组件中的多栅太阳能电池片与互联条的具体连接方式请参见图5至图6，如图5所示，互联条30的一端覆盖在第一多栅太阳能电池片31一端的每条第二主栅线单元102上，通过第二主栅线单元102与第一多栅太阳能电池片31相连接；当然，此处仅是示意性说明，互联条30的一端还可覆盖在第一多栅太阳能电池片31一端的每条第一主栅线单元101上。如图6所示，互联条30的另一端覆盖第二多栅太阳能电池片32背面电极一端的段式电极之上，通过段式电极与第二多栅太阳能电池片32相连接。其中，互联条30的宽度可为0.8mm-1.8mm。
通过上述连接方式，互联条30将第一多栅太阳能电池片31与第二多栅太阳能电池片32实现互联。当多栅太阳能电池组件包括多个多栅太阳能电池片时，也相应地通过这种连接方式实现相邻多栅太阳能电池片的互联。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种电极栅线结构，其特征在于，包括至少一条主栅线以及多条细栅线，每条主栅线与所述多条细栅线均相互垂直且相交；每条主栅线包括：
第一主栅线单元以及第二主栅线单元，所述第一主栅线单元以及所述第二主栅线单元分别设置在所述主栅线长度方向的两端，且垂直于所述多条细栅线；
至少一条细主栅线，连接所述第一主栅线单元以及所述第二主栅线单元，且垂直于所述多条细栅线；
其中，所述第一主栅线单元以及所述第二主栅线单元的宽度大于所述细主栅线的宽度，所述细主栅线的宽度大于所述细栅线的宽度；并且所述第一主栅线单元以及所述第二主栅线单元的宽度为0.8mm-1.8mm。
2.如权利要求1所述的电极栅线结构，其特征在于，所述主栅线单元为一端带尖镂空结构或分段式镂空结构或分段式实心结构或一端带尖实心结构。
3.如权利要求1所述的电极栅线结构，其特征在于，所述细主栅线的宽度为0.015mm-1.5mm，所述细栅线的宽度为0.01mm-0.1mm。
4.如权利要求1所述的电极栅线结构，其特征在于，所述第一主栅线单元和/或所述第二主栅线单元的长度为1.5mm-75mm。
5.一种多栅太阳能电池片，其特征在于，所述多栅太阳能电池片的正面设置有如权利要求1所述的电极栅线结构，其背面设置有铝背场以及多条背电极；其中，所述多条背电极为分段式背电极，背电极的位置与正面第一主栅线单元以及第二主栅线单元的位置相对应。
6.如权利要求5所述的多栅太阳能电池片，其特征在于，所述主栅线单元为一端带尖镂空结构或分段式镂空结构或分段式实心结构或一端带尖实心结构。
7.如权利要求5所述的多栅太阳能电池片，其特征在于，所述细主栅线的宽度为0.015mm-1.5mm，所述细栅线的宽度为0.01mm-0.1mm。
8.如权利要求5所述的多栅太阳能电池片，其特征在于，所述第一主栅线单元和/或所述第二主栅线单元的长度为1.5mm-75mm。
9.一种多栅太阳能电池组件，其特征在于，包括至少两个如权利要求5所述的多栅太阳能电池片，相邻两多栅太阳能电池片之间通过互联条连接，所述互联条的一端覆盖在两相邻多栅太阳能电池片中的一个多栅太阳能电池片的第一主栅线单元或第二主栅线单元上，所述互联条的另一端覆盖在另一个多栅太阳能电池片对应的分段式背电极上。
10.如权利要求1所述的多栅太阳能电池组件，其特征在于，所述互联条的宽度为0.8mm-1.8mm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20160113 Address after: Xi'an City, Shaanxi province Taibai Road 710071 No. 2 Applicant after: Xidian University Applicant after: CPI Solar Power Xi'an Co., Ltd. Address before: 710068 No. 589 East Chang'an Avenue, Xi'an Aerospace base, Shaanxi Applicant before: CPI Solar Power Xi'an Co., Ltd. |
|
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140430 |