一種無主柵的太陽能電池片及光伏組件的製作方法

2023-05-28 02:37:16

本發明屬於太陽能電池片領域，特別涉及一種無主柵的太陽能電池片及光伏組件。

背景技術：

目前晶體矽太陽能電池產業化技術已經非常成熟，然而與常規能源相比，相對較高的成本、較低的效率以及優質的產品質量制約了其發展，對於如何降低成本、提高轉換效率及產品質量，人們進行了大量的研究。

據itrpv（2016）國際光伏路線圖發布數據顯示：截至2015年，全球累計晶矽光伏組件出貨量達234gw，安裝總量227gw。其中2014年，2015年的組件出貨量分別是39.3gw和50gw，組件價格在這兩年中下降了近20%。而市場對產品的要求也將越來越高，越來越多的客戶對組件的效率及質量設置了門檻。

另外，目前市場上的晶矽電池片主流均是千篇一律的三、四主柵加副柵的電極圖形，外觀的同質化較嚴重，缺少特點。為了改善斷柵問題、減少功率損失、提升電池轉換效率及突破「三柵線電極構造」的專利限制，現國內很多廠商開始推行四主柵電極結構電池片，四主柵設計雖在一定程度上可以改善斷柵影響、優化電流傳輸路徑，但也非最佳電極設計，不能完全避免斷柵對電池片性能影響，且電流傳輸路徑的優化仍有較大的空間。

現在的太陽能電池片製造工藝中，電池片正面電極的設計基本為三主柵、四主柵形式。如附圖1所示的傳統的三主柵太陽能電池片，其正面電極由設於基片正面1』上的三個主柵3』加上多個垂直於主柵3』的細柵2』組成，主柵3』間間距仍相對較大.在相同條件下，主柵間距越大，電流傳輸路徑越長，功率損耗越大。主要由於電池片在光照下產生的光電流通過細柵傳輸匯集至主柵，在傳輸至主柵過程中，隨著光生電流本身的複合及細柵本身金屬電阻等原因，在一定程度產生了較大的功率損耗。

另一方面，針對現有的正面電極設計，若出現斷柵現象，則光電流難以匯聚、收集至主柵，通過對現有電池片進行el測試，能夠清楚的看到光電流的傳輸狀況。發現在斷柵處，光電流傳輸受阻，電子集中於斷柵處柵線上而將柵線燒壞，造成斷柵處柵線發黑，導致產品效率低，質量差。

為了改善電池片表面的電流的傳輸路徑，增加電流的有效傳導，減少功率損失，理論上可將主柵設計的越多，從而實現主柵間距越小，電流從細柵傳輸至主柵的路徑則越短，功率損耗則越小，電池轉換效率越高，但對於現有的太陽能電池工藝條件，不是任意主柵數量均可實現，需綜合考慮電性能、銀漿耗量、串聯電阻、遮光率及組件端焊接拉力、偏移等匹配性等多方面因素。

技術實現要素：

綜合考慮各方面因素的前提下，為了改善電池片表面的電流的傳輸路徑，增加電流的有效傳導，減少斷柵對電流傳輸的影響，本發明提出了一種無主柵的太陽能電池片及光伏組件，可減少電池片遮光面積，優化了電流的傳輸路徑，提高短路電流，同時可減少電池片的串聯電阻，提升電池片轉換效率，並很大程度的提升了太陽能電池的產品質量。

本發明採用的技術方案如下：

一種無主柵的太陽能電池片，包括具有正面和背面的基片、形成於所述基片正面上的正面電極，所述正面電極由設於所述基片正面上的多個細柵構成，所述太陽能電池片還包括用於將各細柵收集的電流匯集並傳輸的多列焊帶，每列所述焊帶分別通過一列設於所述基片正面的焊點連接在所述基片正面上，且每個所述細柵至少和其中一列所述焊帶相互接觸而導通。

優選地，所述基片正面的每個焊點處有細柵經過，且焊點和經過其的細柵相連。

優選地，所述焊帶的列數為5~100，所述焊點的列數對應為5~100。

更優選地，每列焊點的個數為1~100。

優選地，所述焊點的尺寸為20~5000um。

更優選地，所述焊點的形狀為圓形、橢圓形或多邊形。

優選地，多個所述細柵相互平行，多列所述焊帶相互平行，所述細柵和所述焊帶相互垂直。

優選地，每列所述焊帶和所述多個細柵均連接。

一種光伏組件，包括多個所述的無主柵的太陽能電池片，相鄰電池片的所述多列焊帶對應相連接或是一體的。

本發明採用以上方案，相比現有技術具有如下優點：

將傳統正面電極上的主柵全部去除，設計多列焊點，這樣電池片在組件端焊接焊帶後可形成網格分布狀的無主柵正面電極，可有效優化電流傳輸路徑，增加電流的有效傳導，避免斷柵對電流收集的影響。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

附圖1示出了傳統太陽能電池片的正面電極；

附圖2示出了本發明的一種太陽能電池片的正面電極；

附圖3示出了本發明的另一種太陽能電池片的正面電極；

附圖4示出了本發明的一種太陽能電池片焊接後的正面；

附圖5示出了本發明的另一種太陽能電池片焊接後的正面；

附圖6示出了本發明的又一種太陽能電池片焊接後的正面。

上述附圖中，

1』、基片正面；2』、細柵；3』、主柵；

1、基片正面；2、細柵；3、焊點；4、焊帶。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特徵能更易於被本領域的技術人員理解。在此需要說明的是，對於這些實施方式的說明用於幫助理解本發明，但並不構成對本發明的限定。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及到的技術特徵只要彼此之間未構成衝突就可以互相結合。

參照附圖2-6所示，無主柵的太陽能電池片，包括具有正面和背面的基片、形成於所述基片正面1上的正面電極。基片採用現有技術中的具有鈍化層的半導體片。所述正面電極由設於所述基片正面1上的多個細柵2構成，所述太陽能電池片還包括用於將各細柵2收集的電流匯集並傳輸的多列焊帶4，每列所述焊帶4分別通過一列設於所述基片正面1的焊點3連接在所述基片正面1上，且每個所述細柵2至少和其中一列所述焊帶4相互接觸而導通。也就是說，正面電極中取消了主柵，只有細柵2（也稱副柵），由焊帶4替代傳統太陽能電池片正面電極中的主柵，對細柵2收集的電流進行匯集和傳輸。

參照附圖2所示，多個所述細柵2相互平行，多列所述焊帶4相互平行，所述細柵2和所述焊帶4相互垂直。基片正面1的每個焊點3處有細柵2經過，且焊點3和經過其的細柵2相連，在焊帶4焊接到焊點3上後，沒有經過任何焊點3的細柵2則能夠和焊帶4的背面相互抵緊從而實現接觸導通。通過多列平行的焊帶4將多個平行細柵2連通構成網格分布的正面電極，可有效優化電流傳輸路徑，增加電流的有效傳導，避免斷柵對電流收集的影響。

所述焊帶4的列數為5~100，所述焊點3的列數對應為5~100。如附圖2、3分別示出了不同列數的焊點3。

每列焊點3的個數為1~100，如附圖5、6分別示出了不同的焊點3個數。且相鄰焊點3間距可以相同，也可以不同。焊點3的尺寸（焊接面接）為20~5000um。焊點3的形狀為圓形、橢圓形或多邊形。

細柵2根數、寬度、細柵2圖形需確保替代主柵的焊點3焊接後，有細柵2與焊點3相連，形成電流匯集及傳輸的路徑即可。

如附圖5、6所示，每列所述焊帶4和所述多個細柵2均連接。

應當注意的是，上述焊帶4除了連通細柵2的作用之外，還具有將多個太陽能電池片串接的作用。將太陽能電池片焊接到光伏組件上時，通過連續的焊帶4將相鄰電池片上的焊帶4依次連接，從而將各個電池片串接。基於上述太陽能電池片的一種光伏組件，包括多個所述的無主柵的太陽能電池片，相鄰太陽能電池片的所述多列焊帶是一體的或是對應相互連接的，換句說話，在焊接時，將多個太陽能電池片按設置位置和間隔排布，然後通過連續的焊帶依次焊接在各個電池片的焊點上。通過連續一體的焊帶將各個太陽能電池片上的細柵收集的光電流匯集並進行傳輸。

無主柵的正面電極設計使得電池片焊接後電流路徑變為網格狀，大大減少電流傳輸過程中的損耗；無主柵的正面電極設計，由於電流路徑大大縮短，可以允許更少、更窄的柵線設計，再加上由焊點3配合細小的焊帶4替代了主柵，從而減少了銀漿耗量，降低生產成本；無主柵的正面電極設計電池片焊接後網格狀的電流路徑使得組件受到隱裂等問題的影響更小，從而提高產品的可靠性；無主柵正面電極設計可有效的避免斷柵對電池片的影響，提升產品質量及可靠性。

上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，是一種優選的實施例，其目的在於熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容並據以實施，並不能以此限定本發明的保護範圍。凡根據本發明的原理所作的等效變換或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。