太阳能电池片阵列、太阳能电池组件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种太阳能电池片阵列、太阳能电池组件及其制备方法，太阳能电池片阵列包括多个电池片和导电线，相邻电池片之间通过所述导电线相连，所述电池片的正面上设有副栅线和短栅线，所述副栅线包括与所述导电线相交的中间副栅线和不与所述导电线相交的边缘副栅线，所述短栅线与所述边缘副栅线相连，且所述短栅与所述导电线或至少一个中间副栅线相连。根据本发明专利技术实施例的太阳能电池片阵列，导电线采用绕线排列的方式可以避免出现导电线切断所带来的问题；另一方面，通过在电池片受光面的边沿部分的副栅线上设置短栅线，从而能够进一步提高太阳能电池组件的光电转化效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池领域，具体地涉及太阳能电池片阵列、太阳能电池组件及其制备方法。
技术介绍
太阳能电池组件是太阳能发电装置的重要部件之一。太阳光从电池片本体正面进入电池，正面的主栅和副栅会遮挡一部分电池片本体，照在电极上的光能无法转变成电能，因此，需要主栅和副栅做的越细越好。然而，主栅和副栅的作用在于传导电流，从电阻率的角度分析，主栅和副栅越细则导电横截面积越小，电阻损失越大。因此主栅和副栅设计是在遮光和导电之间取得平衡，同时要考虑成本。
技术实现思路
本申请是基于申请人对以下事实和问题的发现和认识作出的：相关技术中，制作太阳能电池片的主栅线和副栅线的浆料主要成分为价格昂贵的银，由此导致主栅线和副栅线的制备复杂，而且成本高，而将电池片连接为组件时需要将一个电池片正面的主栅线通过焊带与相邻电池片的背面电极焊接，因此主栅线的焊接复杂，电池片的生产成本高。相关技术中，电池片的正面通常设有两条主栅线，两条主栅线通过在电池片的正面涂覆银浆形成，而且主栅线的宽度大(例如，宽度达到2mm以上)，由此耗银量大，电池片的生产成本高。相关技术中，提出了具有3条主栅线的太阳能电池片，但是仍然存在耗银量和成本高，而且，3条主栅线增大了遮光面积，降低了转换效率。此外，主栅线数量的提高还受到焊带的限制，主栅线数量越大，单个主栅越细，焊带越要窄，主栅线与焊带焊接越困难，焊带越窄越难制造，焊接成本越高。因此，从降低成本，减少遮光面积的角度出发，相关技术中将原本印刷在电池片上的银主栅线替换为金属丝，如铜丝，通过铜丝与副栅线焊接从而导出电流。由于不再使用银主栅线，其成本可以大幅降低，同时由于铜丝的直径较小，能够降低遮光面积，因此，可
以进一步将数量提升到10根。这种电池片可以称为无主栅电池片，其中，金属丝替换了传统太阳能电池片中的银主栅和焊带。本申请提出了无主栅太阳能电池，该无主栅太阳能电池无需在电池片上设置主栅线，也无需焊带，降低了成本，并且能够商业化，制备简单易实现，特别是成本低，设备简单，能够批量生产，光电转化效率高。然而，在太阳能电池领域，太阳能电池的结构并不复杂，但每个结构都比较关键，主栅的制备由于各方面的因素考虑，例如遮光面、导电率、设备、工艺、成本等，造成其为太阳能电池技术中的难点和热点。本领域技术人员经过无数次几代的努力，才使市面上的太阳能电池片由二主栅太阳能电池在2007年左右变成三主栅太阳能电池，少量厂家在2014年左右提出了四主栅的太阳能电池，无主栅的技术也是近几年才提出的概念，但是实现更困难，仍未有较成熟的产品。特别是金属丝较细较多，且金属丝是后连接的，具有自由端，由于设备的精度问题，并不能完全保证较细较多的金属丝与电池片连接的位置精确度，特别是端部的位置的精确度，同时也为了防止金属丝延伸出电池片外形成短路，一般形成的导电线均位于电池片内，因此，电池片的边缘会存在部分副栅线并不能很好的与导电线导接，造成电流的浪费。本申请旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本申请提出一种太阳能电池片阵列，该太阳能电池片阵列制造简单、成本低，光电转换效率高。本申请还提出一种具有上述太阳能电池片阵列的太阳能电池组件，该太阳能电池组件制造简单、成本低，光电转换效率高。本申请还提出一种上述太阳能电池组件的制备方法。根据本专利技术第一方面实施例的太阳能电池片阵列，包括多个电池片和导电线，相邻电池片之间通过所述导电线相连，所述电池片的正面上设有副栅线和短栅线，所述副栅线包括与所述导电线相交的中间副栅线和不与所述导电线相交的边缘副栅线，所述短栅线与所述边缘副栅线相连，且所述短栅线与所述导电线或至少一个中间副栅线相连。根据本申请实施例的太阳能电池片阵列，特别针对此种无主栅太阳能电池通过在电池片的正面上设置短栅线，将电池边缘不与导电线相交的边缘副栅线与导电线电连接，从而减少电流损失，短栅线可以通过网版印刷浆料形成，简单易实现，而且通过网版印刷，精细易控制，能保证所有细栅与导电线的电连接，不仅降低了工艺精度、工艺难度，而且能大幅提高电池的光电转化效果。本专利技术进一步优选相邻电池片之间通过多条所述导电线相连，所述导电线由金属丝构成，至少一根金属丝往复延伸在相邻电池片中的一个电池片的表面与另一个电池片的表面
之间而形成至少两条所述导电线。即特别针对这种通过往复延伸而形成导电线的无主栅太阳能电池。通过将导电线由往复延伸的金属丝构成，金属丝采用绕线排列方式在相邻两个电池片之间往复延伸形成折叠形状，该结构的导电线不仅制造简单，成本低，而且有利于提高太阳能电池片阵列的光电转换效率。而且导电线采用绕线排列的方式可以避免出现导电线切断所带来的问题。但针对此类电池，因绕线排布存在绕不到电池片的边沿的情况，同时此类电池的制备工艺精度问题，本申请的专利技术人经过长期的研究实验发现更优的实施方式，即特别针对此类采用绕线排列的方式形成导电线的太阳能电池，通过在电池片受光面的边沿部分的副栅线上设置短栅线，可以避免由于在导电线绕线排布的过程中无法达到电池片的边沿部分的副栅线而造成的部分电流浪费，从而能够进一步提高太阳能电池组件的光电转化效率。根据本专利技术第二方面实施例的太阳能电池组件，包括依次叠置的上盖板、正面胶膜层、电池片阵列、背面胶膜层和背板，所述电池片阵列为根据上述实施例所述的太阳能电池片阵列。根据本专利技术第三方面实施例的太阳能电池组件的制备方法，包括：将多个电池片通过导电线组成电池片阵列，其中所述电池片的正面上设有副栅线和短栅线，所述副栅线包括与所述导电线相交的中间副栅线和不与所述导电线相交的边缘副栅线，所述短栅线与所述边缘副栅线相连，且所述短栅与所述导电线或至少一个中间副栅线相连；将上盖板、正面胶膜层、所述电池片阵列、背面胶膜层和背板依次叠置，且使所述电池片的正面面对所述正面胶膜层、所述电池片的背面面对背面胶膜层，然后进行层压得到太阳能电池组件。本申请针对此类金属丝连接的太阳能电池，在电池片的正面上设置短栅线来解决金属丝与电池片连接的精度问题，防止电流损失，工艺简单，易实现，大幅度降低工艺成本。附图说明图1是根据本申请一个实施例的太阳能电池片阵列的平面示意图。图2是根据本申请一个实施例的太阳能电池片阵列的纵向的截面示意图。图3是根据本申请一个实施例的太阳能电池片阵列的横向的截面示意图。图4是根据本申请实施例的用于形成导电线的金属丝的示意图。图5是根据本申请另一实施例的太阳能电池片阵列的平面示意图。图6是根据本申请又一实施例的太阳能电池片阵列的正面平面示意图。图7是根据本申请实施例的金属丝的往复延伸的示意图。图8是根据本申请实施例的太阳能电池片阵列的两个电池片的示意图。图9是图8所示两个电池片通过金属丝连接而成太阳能电池片阵列的示意图。图10是根据本申请实施例的太阳能电池组件的示意图。图11是图10所示太阳能电池组件的局部截面示意图。图12是根据本申请再一实施例的太阳能电池片阵列的示意图。附图标记：电池片组件100；上盖板10；正面胶膜层20；电池片阵列30；电池片31；第一电池片31A；第二电池片31B；电池片基体311；副栅线312；正面副栅线312A；背面副栅线312B；边缘副栅线3121；中间副栅线3122；背电场313；背电极314；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池片阵列，其特征在于，包括多个电池片和导电线，相邻电池片之间通过所述导电线相连，所述电池片的正面上设有副栅线和短栅线，所述副栅线包括与所述导电线相交的中间副栅线和不与所述导电线相交的边缘副栅线，所述短栅线与所述边缘副栅线相连，且所述短栅线与所述导电线或至少一个中间副栅线相连。

【技术特征摘要】
2014.10.31 CN 2014106085766;2014.10.31 CN 201410601.一种太阳能电池片阵列，其特征在于，包括多个电池片和导电线，相邻电池片之间通过所述导电线相连，所述电池片的正面上设有副栅线和短栅线，所述副栅线包括与所述导电线相交的中间副栅线和不与所述导电线相交的边缘副栅线，所述短栅线与所述边缘副栅线相连，且所述短栅线与所述导电线或至少一个中间副栅线相连。2.根据权利要求1所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，相邻电池片之间通过多条所述导电线相连，所述导电线由金属丝构成，至少一根金属丝往复延伸在相邻电池片中的一个电池片的表面与另一个电池片的表面之间而形成至少两条所述导电线。3.根据权利要求2所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，在所述金属丝与所述电池片相连之后所述金属丝在往复延伸形成的折返处断开。4.根据权利要求2所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，所述短栅线与距离所述边缘副栅线最近的中间副栅线连接。5.根据权利要求2所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，所述短栅线与所述导电线连接。6.根据权利要求5所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，所述短栅线与所述电池片的正面上的金属丝往复延伸形成的折返处连接。7.根据权利要求1所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，所述短栅线垂直于所述副栅线。8.根据权利要求1-7中任一项所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，所述短栅线的宽度为0.05-0.5mm。9.根据权利要求1-8中任一项所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，所述短栅线的长度为1-10mm。10.根据权利要求9所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，所述短栅线的长度为2.4-7mm。11.根据权利要求1-10中任一项所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，所述短栅线的根数为3-40根。12.根据权利要求1所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，所述所述导电线与副栅线焊接。13.根据权利要求2所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，金属丝在所述一个电池片的正面和所述另一个电池片的背面之间往复延伸。14.根据权利要求2所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，金属丝往复延伸10-60次。15.根据权利要求2所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，相邻导电线之间的间距为2.5-15mm。16.根据权利要求2所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，相邻导电线形成U形结构或V形结构。17.根据权利要求2所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，所述金属丝为一根。18.根据权利要求2所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，所述电池片排布成n×m的矩阵形式，其中n为列数，m为排数，同一排电池片中，所述金属丝往复延伸在一个电池片的表面与相邻的另一个电池片的表面之间，在相邻的两排电池片中，所述金属丝往复延伸在第a排中的一个电池片的表面与第a+1排中的一个电池片的表面之间，且m-1≥a≥1。19.根据权利要求18所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，在相邻两排电池片中，所述金属丝往复延伸在位于第a排的一个端部的电池片的表面与位于第a+1排的一个端部的电池片的表面之间，所述第a排的一个端部与所述第a+1排的一个端部位于所述矩阵的同一侧。20.根据权利要求19所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，在同一排电池片中，所述金属丝往复延伸在一个电池片的正面与相邻的另一个电池片的背面之间，在相邻的两排电池片中，所述金属丝往复延伸在位于第a排的一个端部的电池片的正面与位于第a+1排的端部的一个电池片的背面之间，以串联相邻两排电池片。21.根据权利要求18-20中任一项所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，往复延伸在同一排的相邻电池片之间的金属丝为一根，且往复延伸在相邻排的电池片之间的金属丝为一根。22.根据权利要求2所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，所述金属丝为铜丝。23.根据权利要求2所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，所述金属丝具有圆形横截面。24.根据权利要求2所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，所述金属丝在与所述电池片连接之前在张紧状态下往复延伸。25.根据权利要求1所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，所述副栅线的宽度为40-80微米，厚度为5-20微米，所述副栅线为50-120条，且相邻副栅线的间距为0.5-3mm。26.根据权利要求1-25中任一项所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，所述金属丝与所述副栅线之间的结合力在0.1-0.8牛顿的范围内。27.根据权利要求26所述的太阳能电池片阵列，其特征在于，所述金属丝与所述副栅线之间的结合力在0.2-0.6牛顿的范围内。28.一种太阳能电池组件，其特征在于，包括依次叠置的上盖板、正面胶膜层、电池片阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志强，滕美玲，王楠，姜占锋，何龙，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44