柵線結構、太陽能電池片與太陽能電池組件的製作方法

2023-05-19 01:13:16

本申請涉及太陽能電池領域，具體而言，涉及一種柵線結構、太陽能電池片與太陽能電池組件。

背景技術：

單晶矽、多晶矽及矽基異質結太陽能電池組件由電池片串聯或並聯後在兩層玻璃、兩層PVB或根據設計結構不同在其他物質中間進行層壓等處理後封裝形成。電池片的串聯或並聯為在敷設柵線後的電池表面通過焊接互聯條連接兩片電池片的正負極。

現有技術中的太陽能電池片的柵線結構如圖1所示，一般是有三條粗(主)柵線與多條細(副)柵線，其中，三條粗柵線1'互相平行且等間距地分布在在矽片01上，細柵線2'相互平行，也等間距地分布在矽片01上，且細柵線2'與粗柵線1'垂直。

但是上述的細柵線因為極細，約50um，在後段工序加工以及使用的過程中產生的機械應力或熱應力，容易使得柵線斷裂。這樣，在直線型細柵線的情況下，當一條細柵線斷裂時，電流就不能經該柵線輸送到粗柵線並導出，進而影響太陽能電池片的發電效率。

技術實現要素：

本申請的主要目的在於提供一種柵線結構、太陽能電池片與太陽能電池組件，以解決現有技術中細柵線易斷影響太陽能電池片的發光效率的問題。

為了實現上述目的，根據本申請的一個方面，提供了一種柵線結構，該柵線結構包括至少兩條主柵線，上述柵線結構還包括：至少一個副柵線對，沿第一方向延伸，各上述副柵線對由兩條副柵線相交形成，且交點為至少三個，上述第一方向與各上述主柵線垂直。

進一步地，各上述副柵線為波浪線。

進一步地，上述波浪線為正弦曲線，同一個上述副柵線對中，一條上述正弦曲線的最大值與另一條上述正弦曲線的最小值在最值直線上，各上述最值直線與至少一條上述主柵線平行。

進一步地，兩條上述正弦曲線的振幅相同且周期相同，兩條上述正弦曲線分別為第一正弦曲線與第二正弦曲線，上述第一正弦曲線與上述第二正弦曲線的位置關係為將上述第一正弦曲線沿上述第一方向平移各上述正弦曲線的半個周期即可得到上述第二正弦曲線。

進一步地，上述柵線結構包括兩條平行的上述主柵線。

進一步地，兩條上述主柵線均位於上述最值直線上。

進一步地，各上述正弦曲線的寬度在對應的上述正弦曲線的最大值處和/或最小值處最大。

進一步地，各上述正弦曲線的寬度由各上述交點處向距離對應上述交點最近的最值處增大。

進一步地，相鄰上述副柵線對中的相鄰的兩條上述副柵線相交。

為了實現上述目的，根據本申請的一個方面，提供了一種太陽能電池片，該太陽能電池片包括矽片與設置在上述矽片上的柵線結構，該柵線結構為上述的柵線結構。

為了實現上述目的，根據本申請的一個方面，提供了一種太陽能電池組件，該太陽能電池組件包括太陽能電池片，該太陽能電池片為上述的太陽能電池片。

應用本申請的技術方案，兩條副柵線相交形成副柵線對，當其中一條副柵線斷裂時，電流可以通過兩條副柵線的交點流向另外一條副柵線，進而流至主柵線處，由主柵線導出，這樣避免單一副柵線斷裂造成太陽能電池片的輸出功率降低的問題，進而保證太陽能電池片性能的穩定性。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用於解釋本申請，並不構成對本申請的不當限定。在附圖中：

圖1示出了現有技術中的一種太陽能電池片的結構示意圖；

圖2示出本申請的一種實施例提出的柵線結構示意圖；

圖3示出了本申請的另一種實施例提出的柵線結構示意圖；

圖4示出了本申請的再一種實施例提出的柵線結構示意圖；以及

圖5示出了本申請的一種實施例提出的太陽能電池片的結構示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標記：

01、矽片；1'、粗柵線；2'、細柵線；1、主柵線；2、副柵線對；20、副柵線。

具體實施方式

應該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本申請提供進一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術和科學術語具有與本申請所屬技術領域的普通技術人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這裡所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據本申請的示例性實施方式。如在這裡所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式也意圖包括複數形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語「包含」和/或「包括」時，其指明存在特徵、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

正如背景技術所介紹的，現有技術中的副柵線易斷進而影響太陽能電池片的發光效率，為了解決如上的技術問題，本申請提出了一種柵線結構、太陽能電池片與太陽能電池組件。

本申請的一種典型的實施方式中，提出了一種柵線結構，如圖2所示，該柵線結構包括至少兩條主柵線1，還包括至少一個副柵線對2，各副柵線對2沿第一方向延伸，各上述副柵線對由兩條副柵線20相交形成，且交點為至少三個，上述第一方向與各上述主柵線1垂直。

上述的柵線結構中，兩條副柵線相交形成副柵線對，當其中一條副柵線斷裂時，電流可以通過兩條副柵線的交點流向另外一條副柵線，進而流至主柵線處，由主柵線導出，這樣避免單一副柵線斷裂造成太陽能電池片的輸出功率降低的問題，進而保證太陽能電池片性能的穩定性。

本申請的一種實施例中，如圖2所示，上述副柵線對2中的兩條副柵線20的交點為三個。

本申請的一種實施例中，相鄰副柵線對中的相鄰的兩條副柵線相交，如圖4所示，一個副柵線對2中的一條副柵線20和其相鄰的副柵線對2的一條副柵線20之間有交點，這樣使得不是同一個副柵線對2中的不同副柵線20之間也具有交點，進一步增加了電流的可選擇路徑，減小電流因副柵線20斷裂無法輸出或經由更長路徑引出損耗較高風險。

上述的副柵線可以是曲線，也可以是直線組成的折線，如圖3所示，兩條副柵線20為直線形成的折線，本領域技術人員可以根據實際的情況選擇合適的副柵線的形狀。

本申請的另一種實施例中，如圖2所示，上述的各上述副柵線20為波浪線，這樣不僅能夠使得副柵線20在矽片上分布均勻。另外，由於太陽能電池組件在實際的使用過程中，總會不可避免地因為各種情況被建築物、支架或其他物體遮擋，而由於建築物、支架或其他遮擋物體為直線形成的圖形的情況居多，因此，被遮擋的部分的邊界一般也相應也多為直線形成的，而波浪線分布的副柵線使得太陽能電池片上副柵線部分完全被遮擋的風險降低，從而在設計上有效降低了熱斑效應的影響範圍和機率，保證了太陽能電池片的性能。

正弦曲線相比較其他曲線具有導數連續的特點(其他曲線如雙曲線、拋物線等不具備周期性質，單純的疊加又不能滿足連續條件)，進而能夠減少在實際的工藝中副柵線拖影的問題(副柵線拖影指的是在絲網印刷副柵線的過程中由於柵線形狀、方向突變而產生的一種不應該存在的銀漿殘留，副柵線拖影能夠產生不必要的遮擋，降低光電轉換效率)。因此，為了使得副柵線在矽片上分布更加均勻，並且，為了工藝的穩定性，提高產品的良率，如圖2所示，本申請優選上述波浪線為正弦曲線，同一個副柵線對2中，一條上述正弦曲線的最大值與另一條上述正弦曲線的最小值在最值直線上，各上述最值直線與上述主柵線平行。

本申請的再一種實施例中，如圖2所示，兩條上述正弦曲線的振幅相同且周期相同，兩條上述正弦曲線分別為第一正弦曲線與第二正弦曲線，將上述第一正弦曲線沿上述第一方向平移各上述正弦曲線的半個周期即可得到上述第二正弦曲線。這樣進一步保證副柵線20在矽片上均勻分布，並且，使得太陽能電池片上的副柵線均為最優副柵線具有可能性，(最優副柵線是能使太陽能電池片的光電轉換效率最優時對應的副柵線，假如上下兩條副柵線的周期與振幅不一致，則兩條副柵線的效果肯定不一致，就不可能同時為最優的副柵線)。

為了減少主柵線1的個數，進而增大主柵線的採光面積，如圖2所示，本申請優選上述柵線結構包括兩條平行的主柵線1。

本申請的又一種實施例中，如圖2所示，各上述正弦曲線的最大值和/或最小值稱為最值，兩條上述主柵線1均位於上述最值直線上。

由於主柵線位於最值直線上，因此，副柵線在最值處的電流是最大的，為了減小副柵線在最值處的熱損耗，本申請優選各上述正弦曲線的寬度在對應的上述正弦曲線的最大值處和/或最小值處最大。

本申請的另一種實施例中，各上述正弦曲線的寬度由各上述交點處向距離對應上述交點最近的最值處增大，由於副柵線中的電流由交點處向最值處逐漸增大，因此，副柵線的熱損耗也由交點處向最值處逐漸增大，將正弦曲線的寬度由各上述交點處向距離對應上述交點最近的最值處增大，這樣副柵線中電流大的位置對應的寬度大電阻小，電流小的位置寬度小電阻大，這樣能夠進一步減小副柵線的熱損耗。

本申請的再一種典型的實施方式中，提供了一種太陽能電池片，如圖5所示，包括矽片01與設置在矽片01上的柵線結構，該柵線結構為上述的柵線結構。

該太陽能電池片包括上述的柵線結構，保證了其具有穩定的發光效率，進而保證了其的工作穩定性。

需要說明的是本申請中的副柵線都是有寬度的，為了簡化示意圖，本申請中的圖2至圖5中的副柵線20均是用一條線來代替有寬度的副柵線。

本申請的另一種典型的實施方式中，提供了一種太陽能電池組件，包括太陽能電池片，該太陽能電池片為上述的太陽能電池片。

該太陽能電池組件包括上述的太陽能電池片，使得其的發光效率較穩定。

從以上的描述中，可以看出，本申請上述的實施例實現了如下技術效果：

1)、本申請中的柵線結構中，兩條副柵線相交形成副柵線對，當其中一條副柵線斷裂時，電流可以通過兩條副柵線的交點流向另外一條副柵線，進而流至主柵線處，由主柵線導出，這樣避免副柵線斷裂造成太陽能電池片的發光效率降低的問題，進而保證太陽能電池片性能的穩定性。

2)、本申請中的太陽能電池片包括上述的柵線結構，保證了其具有穩定的發光效率，進而保證了其的工作穩定性。

3)、本申請中的太陽能電池組件包括上述的太陽能電池片，其發光效率較穩定。

以上所述僅為本申請的優選實施例而已，並不用於限制本申請，對於本領域的技術人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的保護範圍之內。