一种太阳能电池片、电池串和太阳能组件的制作方法

文档序号:33574727发布日期:2023-03-24 16:42阅读:62来源:国知局
一种太阳能电池片、电池串和太阳能组件的制作方法

1.本实用新型涉及光伏技术领域,尤其涉及一种太阳能电池片、电池串和太阳能组件。


背景技术:

2.太阳能组件一般由多个电池串组成,每个电池串由多个太阳能电池片构成。在制备电池串的过程中,通常采用焊带将多个太阳能电池片进行串焊。
3.在串焊过程中,焊带的第一部分与前一个太阳能电池片的正面焊接,焊带的第二部分与后一个太阳能电池片的背面焊接,焊带从前一个太阳能电池片过渡到后一个太阳能电池片的过程中被折弯。
4.上述太阳能电池片一般包括电池片主体、多个焊盘和多个集电电极,多个集电电极沿同一方向间隔分布在电池片主体上,焊带与焊盘连接。在实际使用过程中,处于弯折状态的焊带位于集电电极上。此时,待与太阳能电池片的背面焊接的焊带与和太阳能电池片的正面焊接的焊带之间的高度差较大,处于弯折状态的焊带被垫高。基于此,在后期层压时,被垫高的焊带在外力的作用下极易压坏电池片主体,造成太阳能电池片的隐裂或碎片,进而降低电池串和太阳能组件的良率。


技术实现要素:

5.本实用新型的目的在于提供一种太阳能电池片、电池串和太阳能组件,用于减少或避免太阳能电池片隐裂或碎片的情况发生,以提高电池串和太阳能组件的良率。
6.为了实现上述目的,第一方面,本实用新型提供了一种太阳能电池片。所述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。沿第一方向,电池片主体包括相对的第一边缘和第二边缘。上述电极结构包括正面电极和背面电极,正面电极包括多个沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布的正面汇流电极和多个沿第二方向延伸、且沿第一方向间隔分布的正面集电电极,每条正面汇流电极与多个正面集电电极相交,第一方向不同于第二方向。
7.每条正面汇流电极包括正面汇流电极线,位于正面汇流电极线两端的第一端部焊盘和第二端部焊盘,分别连接在第一端部焊盘在第二方向上的两端、且从第一端部焊盘延伸至第一边缘的两根相互间隔的第一端部汇流电极,分别连接在第二端部焊盘在第二方向上的两端、且从第二端部焊盘延伸至第二边缘的两根相互间隔的第二端部汇流电极。第一端部焊盘靠近第一边缘,第二端部焊盘靠近第二边缘。
8.靠近第一边缘的至少一条正面集电电极具有多个正面集电电极段,多个正面集电电极段沿第二方向直线延伸且依次间隔排布,每一个正面集电电极段的两个端部分别与相邻两个正面汇流电极之间相互临近的两个第一端部汇流电极搭接。
9.位于第二边缘和第二端部焊盘之间的多个不间断延伸的正面集电电极均贯穿第二端部汇流电极,且每一不间断延伸的正面集电电极分别与同一正面汇流电极所包括的两
个第二端部汇流电极搭接。
10.与现有技术相比,本实用新型提供的太阳能电池片中,由于正面电极包括多个正面集电电极,每条正面集电电极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,由于每条正面汇流电极与多个正面集电电极相交。此时,可以通过每条正面汇流电极对所有正面集电电极收集的载流子进行汇集。基于此,可以缩短电流的汇集路径,以减小正面集电电极上的载流子传输至正面汇流电极的传输电阻。
11.进一步地,由于太阳能电池片的边缘部分具有一定的脆性,其受热后容易破碎。而在本实用新型中,上述第一端部汇流电极和第二端部汇流电极无须与焊带焊接。此时,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发生破碎。基于此,不仅可以提高太阳能电池片的安全性和稳定性,同时还可以提高太阳能电池片的良率。
12.再进一步地,由于靠近第一边缘的至少一条正面集电电极具有多个正面集电电极段,多个正面集电电极段沿第二方向直线延伸且依次间隔排布,每一个正面集电电极段的两个端部分别与相邻两个正面汇流电极之间相互临近的两个第一端部汇流电极搭接。此时,同一正面汇流电极中的相邻两个第一端部汇流电极之间没有正面集电电极,为“空白区域”。在实际使用过程中,焊带中被弯折的部分利用该空白区域与下一个太阳能电池片连接,以减少或避免由于正面集电电极的垫高导致太阳能电池片隐裂或碎片的情况发生,降低待与太阳能电池片的背面焊接的焊带与和太阳能电池片的正面焊接的焊带之间的高度差,以提高电池串和太阳能组件的良率。
13.此外,由于位于第二边缘和第二端部焊盘之间的多个不间断延伸的正面集电电极均贯穿第二端部汇流电极,且每一不间断延伸的正面集电电极分别与同一正面汇流电极所包括的两个第二端部汇流电极搭接。此时,每一第二端部汇流电极两侧的电池片主体相应区域内产生的载流子均被正面集电电极收集,并均传输给第二端部汇流电极。基于此,提高了第二端部汇流电极的电流收集能力,进而提高了太阳能电池片的电池效率。同时,由于相邻两条第二端部汇流电极之间具有不间断延伸的正面集电电极,此时,在el测试(electroluminescence)中可以减少或避免相邻两条第二端部汇流电极之间的区域发黑的情况产生,进而可以降低或消除太阳能电池片的外观受影响的概率。
14.在一种实现方式中,上述背面电极包括多个沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布的背面汇流电极和多个沿第二方向延伸、且沿第一方向间隔分布的背面集电电极,每条背面汇流电极与多个背面集电电极相交,第一方向不同于第二方向。
15.采用上述技术方案的情况下,由于背面电极包括多个背面集电电极,每条背面集电电极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,由于每条背面汇流电极与多个背面集电电极相交。此时,可以通过每条背面汇流电极对所有背面集电电极收集的载流子进行汇集。基于此,可以缩短电流的汇集路径,以减小背面集电电极上的载流子传输至背面汇流电极的传输电阻。
16.在一种实现方式中,每条背面汇流电极包括背面汇流电极线,位于背面汇流电极线两端的第一端部焊盘和第二端部焊盘,分别连接在第一端部焊盘在第二方向上的两端、且从第一端部焊盘延伸至第一边缘的两根相互间隔的第一端部汇流电极,分别连接在第二端部焊盘在第二方向上的两端、且从第二端部焊盘延伸至第二边缘的两根相互间隔的第二
端部汇流电极。第一端部焊盘靠近第一边缘,第二端部焊盘靠近第二边缘。
17.采用上述技术方案的情况下,由于太阳能电池片的边缘部分具有一定的脆性,其受热后容易破碎。而在本实用新型中,上述第一端部汇流电极和第二端部汇流电极无须与焊带焊接。此时,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发生破碎。基于此,不仅可以提高太阳能电池片的安全性和稳定性,同时还可以提高太阳能电池片的良率。
18.在一种实现方式中,靠近第二边缘的至少一条背面集电电极具有多个背面集电电极段,多个背面集电电极段沿第二方向直线延伸且依次间隔排布,每一个背面集电电极段的两个端部分别与相邻两个背面汇流电极之间相互临近的两个第二端部汇流电极搭接。
19.采用上述技术方案的情况下,同一背面汇流电极中的相邻两个第二端部汇流电极之间没有背面集电电极,为“空白区域”。在实际使用过程中,焊带中被弯折的部分利用该空白区域与其他太阳能电池片连接,以减少或避免由于背面集电电极的垫高导致太阳能电池片隐裂或碎片的情况发生,降低待与太阳能电池片的背面焊接的焊带与和太阳能电池片的正面焊接的焊带之间的高度差,以提高电池串和太阳能组件的良率。
20.在一种实现方式中,对于正面电极,第一端部焊盘与第一边缘之间的间距小于第二端部焊盘与第二边缘之间的间距。
21.采用上述技术方案的情况下,现有技术中通常情况下是前一串电池串中最后一片太阳能电池片上的焊带(为了便于后面描述将其简称为第一焊带)中的一部分会被剩余,后一串电池串中第一片太阳能电池片上的焊带(为了便于后面描述将其简称为第二焊带)中的一部分会被剩余,上述两个焊带中被剩余的部分均会被裁切扔掉,造成焊带的浪费。现有技术中为了节省被裁切扔掉的第一焊带,通常采用将第一焊带进行拉伸,即将与太阳能电池片的正面焊接的焊带拉伸,以使其代替原来的第二焊带与太阳能电池片连接。但是,由于第一焊带的宽度较小,拉伸之后的第一焊带的宽度会进一步减小,此时不利于第一焊带与太阳能电池片的焊接,极易出现虚焊的情况。
22.基于此,由于在本实用新型中,对于正面电极,第一端部焊盘与第一边缘之间的间距小于第二端部焊盘与第二边缘之间的间距。基于此,在实际使用过程中,当焊带从正面电极的第二端部焊盘起焊时,从第二端部焊盘到第一边缘,焊带的使用长度相比于现有技术减少,即焊带剩余的增多。此时,该焊带拉伸的长度相比于现有技术可以减少或者无需拉伸便可与下一太阳能电池片直接连接。基于此,不仅可以确保焊带的质量,减少或避免损坏焊带,同时还可以减少或避免出现虚焊的情况,确保串焊后电池串的质量,进而确保太阳能组件的良率。此外,在相同的时间内,利用焊带将电池串与电池串之间连接在一起,还可以提高焊接产能。
23.在一种实现方式中,对于背面电极,第一端部焊盘与第一边缘之间的间距大于第二端部焊盘与第二边缘之间的间距。
24.采用上述技术方案的情况下,在实际焊接过程中,焊带与正面电极的第一端部焊盘焊接后,从正面电极的第一边缘位置弯折到背面电极的第二边缘位置。之后,焊带依次与背面电极的第二端部焊盘和第一端部焊盘焊接,即背面电极的第一端部焊盘为焊带的终止焊接位置。由于对于背面电极,第一端部焊盘与第一边缘之间的间距大于第二端部焊盘与第二边缘之间的间距。此时,焊带从背面电极的第二边缘到背面电极的第一端部焊盘处,焊
带的使用长度相比于现有技术减少。因此,与上一太阳能电池片焊接后剩余的焊带需要拉伸的长度相比于现有技术可以减少或者无需拉伸。基于此,不仅可以确保焊带的质量,减少或避免损坏焊带,同时还可以减少或避免出现虚焊的情况,确保串焊后电池串的质量,进而确保太阳能组件的良率。
25.在一种实现方式中,对于正面电极,第一端部汇流电极的长度小于第二端部汇流电极的长度。对于背面电极,第一端部汇流电极的长度大于第二端部汇流电极的长度。对于正面电极和背面电极,第一端部汇流电极的长度方向和第二端部汇流电极的长度方向均平行于第一方向。
26.采用上述技术方案的情况下,由于对于正面电极,第一端部汇流电极的长度小于第二端部汇流电极的长度。又由于第一端部汇流电极设置于第一端部焊盘的端部,第二端部汇流电极设置于第二端部焊盘的端部。由此可知,对于正面电极,第一端部焊盘与第一边缘之间的间距小于第二端部焊盘与第二边缘之间的间距。基于此,此部分的有益效果可以参考前文描述,在此不做赘述。
27.同理,由于对于背面电极,第一端部汇流电极的长度大于第二端部汇流电极的长度。又由于第一端部汇流电极设置于第一端部焊盘的端部,第二端部汇流电极设置于第二端部焊盘的端部。由此可知,对于背面电极,第一端部焊盘与第一边缘之间的间距大于第二端部焊盘与第二边缘之间的间距。基于此,此部分的有益效果可以参考前文描述,在此不做赘述。
28.进一步地,相比于现有技术中,对于正面电极,第一端部汇流电极的长度大于第二端部汇流电极的长度。或者,对于背面电极,第一端部汇流电极的长度小于第二端部汇流电极的长度的情况,在本实用新型中,充分利用了端部焊盘至边缘的位置。再进一步地,在本实用新型中,无论正面电极还是背面电极,第一端部汇流电极和第二端部汇流电极均延伸至边缘位置。基于此,第一端部汇流电极和第二端部汇流电极收集电流的范围增大,提高了对电流的收集能力。
29.在一种实现方式中,对于正面电极,第一端部汇流电极的长度为6毫米至7毫米,第二端部汇流电极的长度为7.5毫米至10毫米。
30.采用上述技术方案的情况下,增加了第一端部汇流电极和第二端部汇流电极的选择性。此时,可以使正面汇流电极适应不同的应用场景,以扩大正面电极的适用范围。
31.在一种实现方式中,正面电极还包括多个正面焊盘。沿第一方向,多个正面焊盘间隔设置于正面汇流电极线。第一端部焊盘和第二端部焊盘的上表面的面积均大于正面焊盘的上表面的面积。
32.采用上述技术方案的情况下,现有技术中,由于光伏串焊机的焊接灯箱四周温度相对于中间温度低,因此,靠近电池片主体边缘位置的第一端部焊盘和第二端部焊盘熔化需要的时间较长。但是,由于在本实用新型中,第一端部焊盘和第二端部焊盘的上表面的面积均大于正面焊盘的上表面的面积。此时,在实际焊接焊带的过程中,上述位于外围的第一端部焊盘和第二端部焊盘的受热面积相比于现有技术中边缘位置的焊盘的受热面积增大。基于此,可以加快第一端部焊盘和第二端部焊盘的熔化速度,以提高第一端部焊盘和第二端部焊盘与焊带之间的焊接速度。
33.在一种实现方式中,上述正面焊盘、正面汇流电极线、第一端部焊盘、第二端部焊
盘、第一端部汇流电极和第二端部汇流电极一体成型。
34.采用上述技术方案的情况下,不仅可以降低或消除正面焊盘、正面汇流电极线、第一端部焊盘、第二端部焊盘、第一端部汇流电极和第二端部汇流电极之间错位情况发生的概率,以确保太阳能电池片的质量。同时,还可以提高制备效率。进一步地,在现有技术中,由于第一端部汇流电极和第二端部汇流电极(为了便于描述后续在本段中简称端部汇流电极)的高度一般大于第一端部焊盘和第二端部焊盘(为了便于描述后续在本段中简称端部焊盘)的高度。基于此,在本实用新型中,端部焊盘和端部汇流电极一体成型,此时可以避免端部焊盘相对于端部汇流电极偏移导致焊带与端部焊盘焊接后焊带位于端部汇流电极上,进而可以避免后期层压时位于焊带下方的电池片主体出现隐裂或碎片的情况。
35.在一种实现方式中,上述背面汇流电极线包括沿第一方向对称设置的两条背面汇流电极线段,背面电极还包括多个沿第一方向间隔分布的背面焊盘。背面焊盘沿长度方向的两端分别与相邻两个背面汇流电极线段搭接,背面焊盘的长度方向平行于第二方向。第一端部焊盘和第二端部焊盘的上表面的面积均大于背面焊盘的上表面的面积。
36.采用上述技术方案的情况下,由于背面汇流电极线包括沿第一方向对称设置的两条背面汇流电极线段。在实际使用过程中,当其中一个背面汇流电极线段老化或者被损坏时,另一个背面汇流电极线段仍然可以正常收集电流。此时,可以削弱对太阳能电池片的影响,以使其正常工作,进而确保太阳能电池片的电池效率。进一步地,根据前文描述可知,由于第一端部焊盘和第二端部焊盘的上表面的面积均大于背面焊盘的上表面的面积。此时,在实际焊接焊带的过程中,上述位于外围的第一端部焊盘和第二端部焊盘的受热面积相比于现有技术中边缘位置的焊盘的受热面积增大。基于此,可以加快第一端部焊盘和第二端部焊盘的熔化速度,以提高第一端部焊盘和第二端部焊盘与焊带之间的焊接速度。
37.在一种实现方式中,上述背面电极还包括多个焊接触角。焊接触角沿长度方向的两端分别与背面焊盘和背面汇流电极线段搭接,焊接触角沿长度方向的两端分别与第一端部焊盘和第一端部汇流电极搭接,以及,焊接触角沿长度方向的两端分别与第二端部焊盘和第二端部汇流电极搭接,焊接触角的长度方向平行于第二方向。沿第一方向,焊接触角位于相邻两个背面集电电极之间。
38.采用上述技术方案的情况下,不仅可以增加背面焊盘和背面汇流电极线段的搭接强度、第一端部焊盘和第一端部汇流电极的搭接强度以及第二端部焊盘和第二端部汇流电极搭接强度,降低或消除上述三个组合中任一组合分离的概率,以确保太阳能电池片的质量。同时,还可以确保电流由背面汇流电极线段传输到背面焊盘的流畅性、电流由第一端部汇流电极传输到第一端部焊盘的流畅性以及第二端部汇流电极传输到第二端部焊盘的流畅性,进而确保太阳能电池片的电池效率。进一步地,由于焊接触角位于相邻两个背面集电电极之间,此时,可以减小或避免在背面集电电极位置处进行激光开膜时激光作用在焊接触角上,以确保焊接触角的安全性,减少或避免焊接触角在激光的作用下熔化并在后期形成应力点,进而降低或消除太阳能电池片后在层压时发生碎片、隐裂或机载失效的概率。
39.在一种实现方式中,对于背面电极,沿第一方向,位于背面焊盘、第一端部焊盘和第二端部焊盘的两侧的多个背面集电电极具有多个背面集电电极段,多个背面集电电极段沿第二方向直线延伸且依次间隔排布。位于背面焊盘的两侧,每一个背面集电电极段的两个端部分别与相邻两个背面汇流电极线之间相互临近的两个背面汇流电极线段搭接;位于
第一端部焊盘的两侧,每一个背面集电电极段的两个端部分别与相邻两个背面汇流电极之间相互临近的两个第一端部汇流电极搭接;位于第二端部焊盘的两侧,每一个背面集电电极段的两个端部分别与相邻两个背面汇流电极之间相互临近的两个第二端部汇流电极搭接。
40.采用上述技术方案的情况下,相比于现有技术中背面集电电极的高度大于或等于背面焊盘、第一端部焊盘和第二端部焊盘的高度,且背面集电电极距离背面焊盘、第一端部焊盘和第二端部焊盘过近的情况,通过上述设置,可以减少或避免焊带被背面集电电极架高无法与背面焊盘或第一端部焊盘或第二端部焊盘准确连接的情况发生,进而确保太阳能电池片正常工作。
41.第二方面,本实用新型还提供了一种电池串,包括多个焊带和多个间隔排布的如上述技术方案所述的太阳能电池片。焊带的起焊点位于前一太阳能电池片的正面电极,焊带的第一端与第二端部焊盘连接,并且沿第一方向焊带与第一端部焊盘连接。焊带的终焊点位于相邻的后一太阳能电池片的背面电极,焊带与第二端部焊盘连接,并且沿第一方向焊带的第二端与第一端部焊盘连接。
42.采用上述技术方案的情况下,焊带的起焊点是正面电极的第二端部焊盘,接着,焊带与正面电极的第一端部焊盘连接。之后,焊带从正面电极的第一边缘处弯折以便于和相邻的后一太阳能电池片的背面电极连接。由于在正面电极中,靠近第一边缘的至少一条正面集电电极具有多个正面集电电极段,多个正面集电电极段沿第二方向直线延伸且依次间隔排布,每一个正面集电电极段的两个端部分别与相邻两个正面汇流电极之间相互临近的两个第一端部汇流电极搭接。此时,同一正面汇流电极中的相邻两个第一端部汇流电极之间没有正面集电电极,为“空白区域”。基于此,在实际使用过程中,焊带中被弯折的部分利用该空白区域与后一个太阳能电池片连接,以减少或避免由于正面集电电极的垫高导致太阳能电池片隐裂或碎片的情况发生,以提高电池串和太阳能组件的良率。
43.第三方面,本实用新型还提供了一种太阳能组件,包括多个间隔排布的如上述技术方案所述的电池串。
44.与现有技术相比,本实用新型提供的太阳能组件的有益效果与上述技术方案所述电池串的有益效果相同,此处不做赘述。
附图说明
45.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:
46.图1为本实用新型实施例中太阳能电池片的正面电极的部分结构示意图;
47.图2为现有技术中电池串的连接示意图;
48.图3为本实用新型实施例中图1和焊带的焊接示意图;
49.图4为本实用新型实施例中电池串的连接示意图;
50.图5为本实用新型实施例中太阳能电池片的背面电极的部分结构示意图;
51.图6为本实用新型实施例中图5和焊带的焊接示意图;
52.图7为本实用新型实施例中图5的部分结构放大示意图;
53.图8为本实用新型实施例中焊接触角的第一种结构示意图;
54.图9为本实用新型实施例中焊接触角的第二种结构示意图。
55.附图标记:
56.1-电池片主体,
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10-第一边缘,
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11-第二边缘,
57.2-电极结构,
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20-正面汇流电极,
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200-正面汇流电极线,
58.21-正面集电电极,
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210-正面集电电极段,
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22-第一端部焊盘,
59.23-第二端部焊盘,
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24-第一端部汇流电极,
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25-第二端部汇流电极,
60.26-正面焊盘,
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27-背面汇流电极,
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270-背面汇流电极线,
61.2700-背面汇流电极线段,
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28-背面集电电极,
62.280-背面集电电极段,
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29-背面焊盘,
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290-焊接触角,
63.2900-连接区域,
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2901-端部区域,
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3-焊带,
64.30-第一焊带,
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31-第二焊带,
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4-太阳能电池片,
65.a-第一方向,
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b-第二方向。
具体实施方式
66.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用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
67.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。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。
68.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。
69.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。
70.为了解决上述技术问题,第一方面,本实用新型实施例提供了一种太阳能电池片。参见图1,该太阳能电池片可以包括电池片主体1以及形成在电池片主体1上的电极结构2。沿第一方向,电池片主体1包括相对的第一边缘10和第二边缘11。上述电极结构2包括正面电极和背面电极,正面电极可以包括多个沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布的正面汇流电极20和多个沿第二方向延伸、且沿第一方向间隔分布的正面集电电极21,每条正面
汇流电极20与多个正面集电电极21相交,第一方向不同于第二方向。
71.参见图1,每条正面汇流电极20可以包括正面汇流电极线200,位于正面汇流电极线200两端的第一端部焊盘22和第二端部焊盘23,分别连接在第一端部焊盘22在第二方向上的两端、且从第一端部焊盘22延伸至第一边缘10的两根相互间隔的第一端部汇流电极24,分别连接在第二端部焊盘23在第二方向上的两端、且从第二端部焊盘23延伸至第二边缘11的两根相互间隔的第二端部汇流电极25。第一端部焊盘22靠近第一边缘10,第二端部焊盘23靠近第二边缘11。
72.参见图1,靠近第一边缘10的至少一条正面集电电极21具有多个正面集电电极段210,多个正面集电电极段210沿第二方向直线延伸且依次间隔排布,每一个正面集电电极段210的两个端部分别与相邻两个正面汇流电极20之间相互临近的两个第一端部汇流电极24搭接。
73.参见图1,位于第二边缘11和第二端部焊盘23之间的多个不间断延伸的正面集电电极21均贯穿第二端部汇流电极25,且每一不间断延伸的正面集电电极21分别与同一正面汇流电极20所包括的两个第二端部汇流电极25搭接。
74.上述电池片主体的结构、规格等可以根据实际情况进行设置,在此不做具体限定。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、且互不相同的任意两个方向。优选的,参见图1,上述第一方向a和第二方向b正交。此时,多个正面汇流电极20可以沿着行的方向间隔排布、且沿着列的方向延伸,即呈阵列式均匀分布在电池片主体1上。示例性的,上述正面汇流电极可以是现有技术中的主栅,正面集电电极可以是现有技术中的副栅或细栅。
75.参见图1,本实用新型实施例提供的太阳能电池片中,由于正面电极包括多个正面集电电极21,每条正面集电电极21可以对电池片主体1相应区域内产生的载流子进行收集。并且,由于每条正面汇流电极20与多个正面集电电极21相交。此时,可以通过每条正面汇流电极20对所有正面集电电极21收集的载流子进行汇集。基于此,可以缩短电流的汇集路径,以减小正面集电电极21上的载流子传输至正面汇流电极20的传输电阻。
76.进一步地,参见图1,由于太阳能电池片的边缘部分具有一定的脆性,其受热后容易破碎。而在本实用新型实施例中,上述第一端部汇流电极24和第二端部汇流电极25无须与焊带焊接。此时,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发生破碎。基于此,不仅可以提高太阳能电池片的安全性和稳定性,同时还可以提高太阳能电池片的良率。
77.再进一步地,参见图1,由于靠近第一边缘10的至少一条正面集电电极21具有多个正面集电电极段210,多个正面集电电极段210沿第二方向直线延伸且依次间隔排布,每一个正面集电电极段210的两个端部分别与相邻两个正面汇流电极20之间相互临近的两个第一端部汇流电极24搭接。此时,同一正面汇流电极20中的相邻两个第一端部汇流电极24之间没有正面集电电极21,为“空白区域”。在实际使用过程中,焊带中被弯折的部分利用该空白区域与下一个太阳能电池片连接,以减少或避免由于正面集电电极21的垫高导致太阳能电池片隐裂或碎片的情况发生,降低待与太阳能电池片的背面焊接的焊带与和太阳能电池片的正面焊接的焊带之间的高度差,以提高电池串和太阳能组件的良率。
78.此外,参见图1,由于位于第二边缘11和第二端部焊盘23之间的多个不间断延伸的
正面集电电极21均贯穿第二端部汇流电极25,且每一不间断延伸的正面集电电极21分别与同一正面汇流电极20所包括的两个第二端部汇流电极25搭接。此时,每一第二端部汇流电极25两侧的电池片主体1相应区域内产生的载流子均被正面集电电极21收集,并均传输给第二端部汇流电极25。基于此,提高了第二端部汇流电极25的电流收集能力,进而提高了太阳能电池片的电池效率。同时,由于相邻两条第二端部汇流电极25之间具有不间断延伸的正面集电电极21,此时,在el测试(electroluminescence)中可以减少或避免相邻两条第二端部汇流电极25之间的区域发黑的情况产生,进而可以降低或消除太阳能电池片的外观受影响的概率。
79.作为一种可能的实现方式,参见图1,对于正面电极,第一端部焊盘22与第一边缘10之间的间距小于第二端部焊盘23与第二边缘11之间的间距。
80.现有技术中,焊带一般包括三角段和扁平段。在实际使用过程中,取第一个焊带,第一片太阳能电池片的背面电极与第一个焊带的扁平段焊接。接着,再取第二个焊带,第二个焊带的三角段与第一片太阳能电池片的正面电极焊接。之后,第二个焊带的扁平段与第二片太阳能电池片的背面电极焊接。以此循环,重复上述操作,直至焊接到第n片太阳能电池片(例如第十二片太阳能电池片)为止。此时,最后一个焊带的三角段与第十二片太阳能电池片的正面电极焊接。
81.但是,参见图2,在现有技术中通常情况下是前一串电池串中最后一片太阳能电池片4上的焊带3(为了便于后面描述将其简称为第一焊带30)中的一部分会被剩余,后一串电池串中第一片太阳能电池片4上的焊带3(为了便于后面描述将其简称为第二焊带31)中的一部分会被剩余,上述两个焊带3中被剩余的部分均会被裁切扔掉,造成焊带的浪费。现有技术中为了节省被裁切扔掉的第一焊带30,通常采用将第一焊带30进行拉伸,即将与太阳能电池片的正面焊接的焊带拉伸,以使其代替原来的第二焊带31与太阳能电池片连接。但是,由于第一焊带的宽度较小,拉伸之后的第一焊带30的宽度会进一步减小,此时不利于第一焊带30与太阳能电池片的焊接,极易出现虚焊的情况。
82.参见图1至图4,基于此,由于在本实用新型实施例中,对于正面电极,第一端部焊盘22与第一边缘10之间的间距小于第二端部焊盘23与第二边缘11之间的间距。基于此,在实际使用过程中,当焊带3从正面电极的第二端部焊盘23起焊时,从第二端部焊盘23到第一边缘10,焊带3的使用长度相比于现有技术减少,即焊带3剩余的增多。此时,该焊带3拉伸的长度相比于现有技术可以减少或者无需拉伸便可与下一太阳能电池片4直接连接。基于此,不仅可以确保焊带3的质量,减少或避免损坏焊带3,同时还可以减少或避免出现虚焊的情况,确保串焊后电池串的质量,进而确保太阳能组件的良率。此外,在相同的时间内,利用焊带3将电池串与电池串之间连接在一起,还可以提高焊接产能。
83.作为一种可能的实现方式,参见图1,正面电极还可以包括多个正面焊盘26。沿第一方向,多个正面焊盘26间隔设置于正面汇流电极线200。第一端部焊盘22和第二端部焊盘23的上表面的面积均大于正面焊盘26的上表面的面积。
84.现有技术中,由于光伏串焊机的焊接灯箱四周温度相对于中间温度低,因此,靠近电池片主体1边缘位置的第一端部焊盘22和第二端部焊盘23熔化需要的时间较长。但是,由于在本实用新型实施例中,第一端部焊盘22和第二端部焊盘23的上表面的面积均大于正面焊盘26的上表面的面积。此时,在实际焊接焊带的过程中,上述位于外围的第一端部焊盘22
和第二端部焊盘23的受热面积相比于现有技术中边缘位置的焊盘的受热面积增大。基于此,可以加快第一端部焊盘22和第二端部焊盘23的熔化速度,以提高第一端部焊盘22和第二端部焊盘23与焊带之间的焊接速度。
85.作为一种可能的实现方式,参见图1,上述正面焊盘26、正面汇流电极线200、第一端部焊盘22、第二端部焊盘23、第一端部汇流电极24和第二端部汇流电极25一体成型。
86.参见图1,不仅可以降低或消除正面焊盘26、正面汇流电极线200、第一端部焊盘22、第二端部焊盘23、第一端部汇流电极24和第二端部汇流电极25之间错位情况发生的概率,以确保太阳能电池片的质量。同时,还可以提高制备效率。进一步地,在现有技术中,由于第一端部汇流电极24和第二端部汇流电极25(为了便于描述后续在本段中简称端部汇流电极)的高度一般大于第一端部焊盘22和第二端部焊盘23(为了便于描述后续在本段中简称端部焊盘)的高度。基于此,在本实用新型实施例中,端部焊盘和端部汇流电极一体成型,此时可以避免端部焊盘相对于端部汇流电极偏移导致焊带与端部焊盘焊接后焊带位于端部汇流电极上,进而可以避免后期层压时位于焊带下方的电池片主体1出现隐裂或碎片的情况。
87.作为一种可能的实现方式,参见图5,上述背面电极可以包括多条沿第一方向a延伸、且沿第二方向b间隔分布的背面汇流电极27和多条沿第二方向b延伸、且沿第一方向a间隔分布的背面集电电极28,每条背面汇流电极27与多条背面集电电极28相交,第一方向不同于第二方向。
88.参见图5,由于背面电极包括多条背面集电电极28,每条背面集电电极28可以对电池片主体1相应区域内产生的载流子进行收集。并且,由于每条背面汇流电极27与多条背面集电电极28相交。此时,可以通过每条背面汇流电极27对所有背面集电电极28收集的载流子进行汇集。基于此,可以缩短电流的汇集路径,以减小背面集电电极28上的载流子传输至背面汇流电极27的传输电阻。示例性的,上述背面汇流电极可以是现有技术中的主栅,背面集电电极可以是现有技术中的副栅或细栅。
89.作为一种可能的实现方式,参见图5,每条背面汇流电极27可以包括背面汇流电极线270,位于背面汇流电极线270两端的第一端部焊盘22和第二端部焊盘23,分别连接在第一端部焊盘22在第二方向上的两端、且从第一端部焊盘22延伸至第一边缘10的两根相互间隔的第一端部汇流电极24,分别连接在第二端部焊盘23在第二方向上的两端、且从第二端部焊盘23延伸至第二边缘11的两根相互间隔的第二端部汇流电极25。第一端部焊盘22靠近第一边缘10,第二端部焊盘23靠近第二边缘11。
90.参见图5,由于太阳能电池片的边缘部分具有一定的脆性,其受热后容易破碎。而在本实用新型中,上述第一端部汇流电极24和第二端部汇流电极25无须与焊带焊接。此时,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发生破碎。基于此,不仅可以提高太阳能电池片的安全性和稳定性,同时还可以提高太阳能电池片的良率。
91.作为一种可能的实现方式,参见图5,靠近第二边缘11的至少一条背面集电电极28具有多个背面集电电极段280,多个背面集电电极段280沿第二方向直线延伸且依次间隔排布每一个背面集电电极段280的两个端部分别与相邻两个背面汇流电极27之间相互临近的两个第二端部汇流电极25搭接。
92.参见图5,同一背面汇流电极27中的相邻两个第二端部汇流电极25之间没有背面集电电极28,为“空白区域”。在实际使用过程中,焊带中被弯折的部分利用该空白区域与其他太阳能电池片连接,以减少或避免由于背面集电电极28的垫高导致太阳能电池片隐裂或碎片的情况发生,降低待与太阳能电池片的背面焊接的焊带与和太阳能电池片的正面焊接的焊带之间的高度差,以提高电池串和太阳能组件的良率。
93.此外,靠近所述第一边缘10的背面集电电极28也可以具有多个背面集电电极段280,多个背面集电电极段280沿第二方向直线延伸且依次间隔排布。靠近第一边缘10,每一个背面集电电极段280的两个端部分别与相邻两个背面汇流电极27之间相互临近的两个第一端部汇流电极24搭接。
94.在一种可选方式中,参见图5,对于背面电极,第一端部焊盘22与第一边缘10之间的间距大于第二端部焊盘23与第二边缘11之间的间距。
95.参见图1至图6,在实际焊接过程中,焊带3与正面电极的第一端部焊盘22焊接后,从正面电极的第一边缘10位置弯折到背面电极的第二边缘11位置。之后,焊带3依次与背面电极的第二端部焊盘23和第一端部焊盘22焊接,即背面电极的第一端部焊盘22为焊带3的终止焊接位置。由于对于背面电极,第一端部焊盘22与第一边缘10之间的间距大于第二端部焊盘23与第二边缘11之间的间距。此时,焊带3从背面电极的第二边缘11到背面电极的第一端部焊盘22处,焊带3的使用长度相比于现有技术减少。因此,与上一太阳能电池片焊接后剩余的焊带3需要拉伸的长度相比于现有技术可以减少或者无需拉伸。基于此,不仅可以确保焊带3的质量,减少或避免损坏焊带3,同时还可以减少或避免出现虚焊的情况,确保串焊后电池串的质量,进而确保太阳能组件的良率。
96.在一种可选方式中,参见图1和图5,对于正面电极,第一端部汇流电极24的长度小于第二端部汇流电极25的长度。对于背面电极,第一端部汇流电极24的长度大于第二端部汇流电极25的长度。对于正面电极和背面电极,第一端部汇流电极24的长度方向和第二端部汇流电极25的长度方向均平行于第一方向。
97.参见图1和图5,由于对于正面电极,第一端部汇流电极24的长度小于第二端部汇流电极25的长度。又由于第一端部汇流电极24设置于第一端部焊盘22的端部,第二端部汇流电极25设置于第二端部焊盘23的端部。由此可知,对于正面电极,第一端部焊盘22与第一边缘10之间的间距小于第二端部焊盘23与第二边缘11之间的间距。基于此,此部分的有益效果可以参考前文描述,在此不做赘述。同理,由于对于背面电极,第一端部汇流电极24的长度大于第二端部汇流电极25的长度。又由于第一端部汇流电极24设置于第一端部焊盘22的端部,第二端部汇流电极25设置于第二端部焊盘23的端部。由此可知,对于背面电极,第一端部焊盘22与第一边缘10之间的间距大于第二端部焊盘23与第二边缘11之间的间距。基于此,此部分的有益效果可以参考前文描述,在此不做赘述。
98.参见图1和图5,进一步地,相比于现有技术中,对于正面电极,第一端部汇流电极24的长度大于第二端部汇流电极25的长度。或者,对于背面电极,第一端部汇流电极24的长度小于第二端部汇流电极25的长度的情况,在本实用新型实施例中,充分利用了端部焊盘至边缘的位置。再进一步地,在本实用新型实施例中,无论正面电极还是背面电极,第一端部汇流电极24和第二端部汇流电极25均延伸至边缘位置。基于此,第一端部汇流电极24和第二端部汇流电极25收集电流的范围增大,提高了对电流的收集能力。
99.在一种可选方式中,参见图1,对于正面电极,第一端部汇流电极24的长度为6毫米至7毫米,例如,6毫米、6.2毫米、6.5毫米、6.8毫米或7毫米等。第二端部汇流电极25的长度为7.5毫米至10毫米,例如,7.5毫米、8毫米、9毫米、9.6毫米或10毫米等。采用上述技术方案的情况下,增加了第一端部汇流电极24和第二端部汇流电极25的选择性。此时,可以使正面汇流电极20适应不同的应用场景,以扩大正面电极的适用范围。
100.在一种可选方式中,参见图5,上述背面汇流电极线270可以包括沿第一方向对称设置的两条背面汇流电极线段2700。背面电极还可以包括多个沿第一方向间隔分布的背面焊盘29。背面焊盘29沿长度方向的两端分别与相邻两个背面汇流电极线段2700搭接,背面焊盘29的长度方向平行于第二方向。第一端部焊盘22和第二端部焊盘23的上表面的面积均大于背面焊盘29的上表面的面积。
101.参见图5,由于背面汇流电极线270包括沿第一方向对称设置的两条背面汇流电极线段2700。在实际使用过程中,当其中一个背面汇流电极线段2700老化或者被损坏时,另一个背面汇流电极线段2700仍然可以正常收集电流。此时,可以削弱对太阳能电池片的影响,以使其正常工作,进而确保太阳能电池片的电池效率。进一步地,根据前文描述可知,由于第一端部焊盘22和第二端部焊盘23的上表面的面积均大于背面焊盘29的上表面的面积。此时,在实际焊接焊带的过程中,上述位于外围的第一端部焊盘22和第二端部焊盘23的受热面积相比于现有技术中边缘位置的焊盘的受热面积增大。基于此,可以加快第一端部焊盘22和第二端部焊盘23的熔化速度,以提高第一端部焊盘22和第二端部焊盘23与焊带之间的焊接速度。
102.在一种可选方式中,参见图5,对于背面电极,沿第一方向,位于背面焊盘29、第一端部焊盘22和第二端部焊盘23的两侧的多条背面集电电极28具有多个背面集电电极段280,多个背面集电电极段280沿第二方向直线延伸且依次间隔排布。位于背面焊盘29的两侧,每一个背面集电电极段280的两个端部分别与相邻两个背面汇流电极线之间相互临近的两个背面汇流电极线段2700搭接。位于第一端部焊盘22的两侧,每一个背面集电电极段280的两个端部分别与相邻两个背面汇流电极之间相互临近的两个第一端部汇流电极24的两端搭接。位于第二端部焊盘23的两侧,每一个背面集电电极段280的两个端部分别与相邻两个背面汇流电极之间相互临近的两个第二端部汇流电极25的两端搭接。
103.相比于现有技术中背面集电电极的高度大于或等于背面焊盘、第一端部焊盘和第二端部焊盘的高度,且背面集电电极距离背面焊盘、第一端部焊盘和第二端部焊盘过近的情况,通过上述设置,可以减少或避免焊带被背面集电电极架高无法与背面焊盘或第一端部焊盘或第二端部焊盘准确连接的情况发生,进而确保太阳能电池片正常工作。
104.在一种可选方式中,参见图7,对于背面电极还可以包括多个焊接触角290。焊接触角290沿长度方向的两端分别与背面焊盘29和背面汇流电极线段2700搭接,焊接触角沿长度方向的两端分别与第一端部焊盘和第一端部汇流电极搭接,以及,焊接触角沿长度方向的两端分别与第二端部焊盘和第二端部汇流电极搭接,焊接触角的长度方向平行于第二方向。沿第一方向,焊接触角290位于相邻两个背面集电电极28之间。
105.此时,不仅可以增加背面焊盘和背面汇流电极线段的搭接强度、第一端部焊盘和第一端部汇流电极的搭接强度以及第二端部焊盘和第二端部汇流电极搭接强度,降低或消除上述三个组合中任一组合分离的概率,以确保太阳能电池片的质量。同时,还可以确保电
流由背面汇流电极线段传输到背面焊盘的流畅性、电流由第一端部汇流电极传输到第一端部焊盘的流畅性以及第二端部汇流电极传输到第二端部焊盘的流畅性,进而确保太阳能电池片的电池效率。
106.进一步地,参见图7,在实际使用过程中,一般会在电池片主体的背面沉积alo薄膜,上述alo薄膜具有很好的钝化作用。但是,alo薄膜会影响电流的收集和传输,因此,需要在背面集电电极28的位置进行激光开膜处理。在本实用新型实施例中,由于焊接触角290位于相邻两个背面集电电极28之间,此时,可以减小或避免在背面集电电极28位置处进行激光开膜时激光作用在焊接触角290上,以确保焊接触角290的安全性,减少或避免焊接触角290在激光的作用下熔化并在后期形成应力点,进而降低或消除太阳能电池片后在层压时发生碎片、隐裂或机载失效的概率。
107.上述焊接触角的上表面形状多种多样,上述“上表面”指代的是俯视太阳能电池片时所看到的焊接触角的表面。下面以两种可能的形状为例进行描述,应理解,以下描述仅用于理解,不用于具体限定。
108.第一种,上述焊接触角的上表面为矩形。
109.第二种,参见图7至图9,上述焊接触角290的上表面包括连接区域2900和端部区域2901,连接区域2900与背面焊盘29搭接,沿着远离相应背面焊盘29的方向,端部区域2901的宽度逐渐减小,端部区域2901与背面汇流电极线段2700搭接,远离相应背面焊盘29的方向平行于第二方向。此时,增加了端部区域2901形状的选择性,使其可以根据实际应用场景进行选择。
110.关于第二种存在以下两种可能的情况,应理解,以下描述仅用于理解,不用于具体限定。
111.示例一,参见图8,上述连接区域2900为矩形,端部区域2901为梯形。上述梯形可以是等腰梯形、直角梯形或其他梯形。
112.示例二,参见图9,上述连接区域2900为矩形,端部区域2901为渐变形状,上述渐变形状可以是由直线和曲线围合形成的形状。至于渐变形状的焊接触角的规格在此不做具体限定,只要符合实际需要即可。
113.第二方面,本实用新型实施例还提供了一种电池串。参见图1至图6,上述电池串可以包括多个焊带3和多个间隔排布的如上述技术方案所述的太阳能电池片4。焊带3的起焊点位于前一太阳能电池片4的正面电极,焊带3的第一端与第二端部焊盘23连接,并且沿第一方向焊带3与第一端部焊盘22连接。焊带3的终焊点位于相邻的后一太阳能电池片4的背面电极,并且沿第一方向焊带3与第二端部焊盘23连接,焊带3的第二端与第一端部焊盘22连接。
114.参见图1至图6,焊带3的起焊点是正面电极的第二端部焊盘23,接着,焊带3与正面电极的第一端部焊盘22连接。之后,焊带3从正面电极的第一边缘10处弯折以便于和相邻的后一太阳能电池片4的背面电极连接。由于在正面电极中,靠近第一边缘10的至少一条正面集电电极21具有多个正面集电电极段210,多个正面集电电极段210沿第二方向直线延伸且依次间隔排布,每一个正面集电电极段210的两个端部分别与相邻两个正面汇流电极20之间相互临近的两个第一端部汇流电极24搭接。此时,同一正面汇流电极20中的相邻两个第一端部汇流电极24之间没有正面集电电极21,为“空白区域”。基于此,在实际使用过程中,
焊带3中被弯折的部分利用该空白区域与后一个太阳能电池片4连接,以减少或避免由于正面集电电极21的垫高导致太阳能电池片4隐裂或碎片的情况发生,以提高电池串和太阳能组件的良率。
115.第三方面,本实用新型实施例还提供了一种太阳能组件,包括多个间隔排布的如上述技术方案所述的电池串。
116.本实用新型实施例提供的太阳能组件的有益效果与上述技术方案所述电池串的有益效果相同,此处不做赘述。
117.在上述实施方式的描述中,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。
118.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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