采用中心汇聚栅线电极的太阳能叠片组件制造技术

本发明专利技术提供了一种采用中心汇聚栅线电极的太阳能叠片组件，包括设置在电池片上的主电极点和副栅线；所述的副栅线是以主电极点为中心的发散图案，采用外围向中心汇聚的方式将电流汇聚到主电极点上。本发明专利技术减小了太阳能电池正面与背面主栅线电极的面积，从而降低了银浆料和导电胶的耗量。此外，由于优化了副栅线的数量和横截面积，这类图形的叠片电池片的光电转换效率相比常规的平行副栅线的叠片电池片有所提升。

Solar stacked assembly using central collector wire electrode

The invention provides a gate wire electrode by driving solar laminated components, including setting in the battery on the main electric pole and side gate line; side gate line is the divergence pattern to the main power pole as the center, the peripheral to the center together will converge to the current main electric pole on. The invention reduces the area of the electrode of the main grid line of the front and back of the solar cell, thereby reducing the consumption of the silver paste and the conductive adhesive. In addition, due to the optimization of the number and cross section area of the sub grid lines, the photovoltaic conversion efficiency of the stacked chip cells of this kind of graphics is improved compared to the conventional parallel sub grid stacked cell chips.

【技术实现步骤摘要】
采用中心汇聚栅线电极的太阳能叠片组件
本专利技术属于太阳能电池
，特别涉及一种采用中心汇聚栅线电极的太阳能叠片组件。
技术介绍
太阳能电池是一种利用光生伏特效应将光能直接转化为直流电的器件。根据光电转换材料的不同，太阳能电池包括单晶硅，多晶硅，非晶硅薄膜，碲化镉薄膜，铜铟镓锡薄膜，砷化镓，燃料敏化，钙钛矿，叠层等多个种类。其中最常见的是晶体硅太阳能电池，包括单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池。太阳能电池通常为片状，可以吸收光能并将其转化为电能的一面被称为吸光面或正面，另外一面被称为背面。对于部分太阳能电池，其背面也可以吸收并转化光能为电能，这些太阳能电池被称为双面电池。将多个太阳能电池电学互连后封装在玻璃或有机聚合物中，得到的可以长期使用的光伏设备，被称之为光伏组件。晶体硅光伏组件中的电池片互联方式，常见的有将电池片顺序排列，以含铜基材的涂锡焊带作为互联条，互联条一端焊接在第一片电池片的正面主栅线上，互联条另一端焊接在相邻的第二片电池片的背电极上。第二根互联条的两端分别焊接在第二片电池片的正面主栅线和第三片电池片的背电极上，依次类推。由此将所有的电池片串联成一串。叠片组件采用的是另外一种电池片互联的技术。将太阳能电池片甲的一侧置于另一电池片乙的下方，使得甲正面的主栅线电极与乙背面的电极相互重合。在两个电极之间采用导电材料形成导电连接。与此同时，电池片乙的另一侧被置于电池片丙的下方，使得乙正面的主栅线电极与丙背面的电极相互重合，在两个电极之间采用导电材料形成导电连接。按照同样的方法，可以将多片电池片依次互连形成电池串。叠片电池片正面和背面的电极图案，通过在太阳能电池表面金属化的方法制备。常用的金属化方法是采用丝网印刷加烧结的方式将含有银颗粒的导电浆料印制在电池表面，通过调整丝网印刷的网版图形设计，可以改变电极图案。晶体硅太阳能电池除了电极区域外，正面通常采用氮化硅膜，背面通常为丝网印刷的铝浆料。对于一些特殊的太阳能电池，如正反面都可以吸收光线的双面电池，其背面电极以外的区域表面也采用氮化硅膜而非铝浆料。叠片组件中电池片电极之间的导电材料包括导电胶，焊带或锡膏等材料。根据导电材料的特性，应选择相应的制备方法。对于采用导电胶形成电学互连的电池串，可以采用点胶或印刷的方法。光伏产品中使用的导电胶的主要成分包括树脂材料基体与金属填料。其中的金属填料通常是银或者含银的颗粒。与常用的涂锡铜带相比，导电胶不仅可以和银浆料形成良好的机械粘接力与导电连接，同时也可以与电池片的其它表面，如氮化硅膜层，或是硅材料形成良好的粘接。由于银是一种贵金属，因此含有银的太阳能电池浆料和导电胶的成本都比较昂贵。目前有一些用其它金属替代银制备太阳能电池浆料或者导电胶的技术，但市场上的主流技术还是采用银浆和银导电胶。图1是一种叠片电池的正面电极设计方案。图2是该叠片电池的背面电极设计方案。每一片叠片电池片在后续步骤中会被切成5个小片，每一小片的正面一侧有一根主栅线电极，背面另一侧有一根背电极。该技术方案的特点是主栅线电极与背电极均为实心的长方形，电极材料为银浆料。图3为采用该技术方案的电池制成光伏组件后，相邻电池间互连的方案示意图。电池间通过导电胶形成电学连通。现有技术方案中电极主栅线的银浆用量较大，导电胶的用量也较大，因此材料成本较高，导致光伏发电成本较高。另外一个缺点在于现有方案中副栅线的长度比较长，因此副栅线的电阻损耗较大，使得电池的光电转换效率较低。除了前面提到的方案，还有其它的叠片电池电极设计方案。每一片电池除了切成5小片外，也可以切成2、3、4、6、7、8片。对于有倒角的单晶硅电池片，采用与图1,2类似的电极设计方案，将有倒角与无倒角的切片分别组成电池串。对于方形的单晶硅或多晶硅电池片，现有方案包括正面电极全部位于切片的右侧，背面电极全部位于切片的左侧的方案，即将图1中最右边的一个切片的正面电极移到该切片的右端，将同一切片的背面电极移动该切片的左端。这些电极设计方案的共同之处，在与所用的正面和背面电极均为实心连续的长方形银电极。因此都有银浆料与导电胶耗量大，成本较高的缺点。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种采用中心汇聚栅线电极的太阳能叠片组件，是一种高效低成本的叠片电池电极设计方案，该结构的银浆料与导电胶使用量比传统叠片组件少。为达到上述目的，本专利技术采用的制备技术方案为：一种采用中心汇聚栅线电极的太阳能叠片组件，包括多个采用中心汇聚栅线电极的子电池，每个子电池正面包括多个主电极点和副栅线；所述的多个主电极点沿子电池片长边分布，副栅线是以主电极点为中心的发散图案，采用外围向中心汇聚的布置方式将电流汇聚到主电极点上；子电池背面与正面的主电极点一一对应设置有背面主电极点；同一片子电池正面的主电极点和背面主电极点分别沿相对的两条长边分布；相邻的子电池的边缘重叠，第一子电池的主电极点与第二子电池的背面主电极点通过导电胶连接，并通过导电胶将第一子电池与第二子电池粘接固定所述的副栅线以主电极点为中心由内向外分为多个环带分布的副栅线群，其中，第一副栅线群的一根第一副栅线内端与主电极点连接，外端连接第二副栅线组的两根第二副栅线，两根第二副栅线连接第三副栅线组的三根第三副栅线，依次类推形成发散图案；每三根第三副栅线的电流汇聚到两根第二类副栅线上，每两根副栅线的电流汇聚到一根第一副栅线上，再汇聚到主电极点上。相邻副栅线群之间还通过以主电极点为中心的弧形副栅线连接。所述的副栅线根据流过的电流不同设置不同的横截面积，电流较大的副栅线，横截面积较大；横截面积通过宽度和高度进行调节。相邻主电极点对应的副栅线相交后截止延伸。不同的副栅线群中，距离主电极点近的副栅线群对应栅线的横截面积大于较远的副栅线群对应栅线的横截面积；或者同一副栅线群中，没有与另一副栅线群连接的栅线的横截面积小于与另一副栅线群连接的栅线的横截面积；或者同一根副栅线离主电极点越近，相应的栅线横截面积越大。同一片子电池正面的主电极点和背面主电极点分别沿相对的两条长边分布；相邻两个子电池的主电极点同侧或异侧设置。所述的子电池背面采用所述中心汇聚栅线电极，结构与正面电极相同均采用中心汇聚栅线电极。所述的子电池背面采用副栅线垂直于主栅线的结构；背面主电极栅线连接所有的背面主电极点。所述的第一子电池与第二子电池之间除导电胶以外的重叠区域全部或局部通过不导电胶粘接。相对于现有技术，本专利技术具有以下效益：本专利技术的叠片组件相邻的子电池的边缘重叠，第一子电池的正面主电极点与第二子电池的背面主电极点间通过导电胶形成电学连接。导电胶同时将第一子电池与第二子电池粘接在一起。粘接固定方式简单，操作方便。尤其是采用太阳能叠片电池的正面或背面的中心汇聚栅线电极，该电极结构副栅线是以主电极点为中心的发散图案，采用外围向中心汇聚的方式将电流汇聚到主电极点上。改变了现有技术中采用主栅与副栅垂直的结构，该结构能够减少电池正面电极的光遮挡面积，使电池的正面光能利用得到改善。太阳能叠片电池在背面钝化电池技术中引入正面电极卷绕技术，使两种高效晶硅电池技术很好的结合在一起，其效果明显好于单独使用其某一项技术。通过减少电池正面电极的光遮挡面积，使电池的正面得到改善；同时电池背面的钝化膜很好的解决了金属卷绕中的漏电问题。此外，将电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用中心汇聚栅线电极的太阳能叠片组件，其特征在于，包括多个采用中心汇聚栅线电极的子电池，每个子电池正面包括多个主电极点(10)和副栅线(9)；所述的多个主电极点(10)沿子电池片长边分布，副栅线(9)是以主电极点(10)为中心的发散图案，采用外围向中心汇聚的布置方式将电流汇聚到主电极点(10)上；子电池背面与正面的主电极点(10)一一对应设置有背面主电极点(17)；同一片子电池正面的主电极点(10)和背面主电极点(17)分别沿相对的两条长边分布；相邻的子电池的边缘重叠，第一子电池(4)的主电极点(10)与第二子电池(8)的背面主电极点(17)通过导电胶(6)连接，并通过导电胶(6)将第一子电池(4)与第二子电池(8)粘接固定。

【技术特征摘要】
1.一种采用中心汇聚栅线电极的太阳能叠片组件，其特征在于，包括多个采用中心汇聚栅线电极的子电池，每个子电池正面包括多个主电极点(10)和副栅线(9)；所述的多个主电极点(10)沿子电池片长边分布，副栅线(9)是以主电极点(10)为中心的发散图案，采用外围向中心汇聚的布置方式将电流汇聚到主电极点(10)上；子电池背面与正面的主电极点(10)一一对应设置有背面主电极点(17)；同一片子电池正面的主电极点(10)和背面主电极点(17)分别沿相对的两条长边分布；相邻的子电池的边缘重叠，第一子电池(4)的主电极点(10)与第二子电池(8)的背面主电极点(17)通过导电胶(6)连接，并通过导电胶(6)将第一子电池(4)与第二子电池(8)粘接固定。2.根据权利要求1所述的一种采用中心汇聚栅线电极的太阳能叠片组件，其特征在于，所述的副栅线(9)以主电极点(10)为中心由内向外分为多个环带分布的副栅线群，其中，第一副栅线群的一根第一副栅线(12)内端与主电极点(10)连接，外端连接第二副栅线组的两根第二副栅线(13)，两根第二副栅线(13)连接第三副栅线组的三根第三副栅线(15)，依次类推形成发散图案；每三根第三副栅线(15)的电流汇聚到两根第二类副栅线(14)上，每两根副栅线(14)的电流汇聚到一根第一副栅线(12)上，再汇聚到主电极点(10)上。3.根据权利要求2所述的一种采用中心汇聚栅线电极的太阳能叠片组件，其特征在于，相邻副栅线群之间还通过以主电极点(10)为中心的弧形副栅线(14)连接。4.根据权利要求2所述的一种采用中心汇聚栅线电极的太阳能叠片组...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑直，苗劲飞，
申请(专利权)人：乐叶光伏科技有限公司，泰州乐叶光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61