公开一种太阳能电池(104)。该太阳能电池包括基板(151)，该基板包括前表面(156)和沿前表面延伸的前表面电极(153)。其中，前表面电极包括多个汇流条电极(152)，所述多个汇流条电极耦合到布置在平行指区域(105)中的多个第一指状电极(1531)和布置在掌指区域(106)中的多个第二指状电极(1532)。第一指状电极基本上彼此平行且垂直于汇流条电极。第二指状电极起始于汇流条电极的端部区域且至少部分在不垂直于汇流条电极的方向上径向延伸。其中，相邻的第二指状电极掌状组起始于同一相关汇流条电极，且相邻的第二指状电极相对于汇流条电极以不同角度径向延伸。用这种电极配置可以减少阴影损耗及电阻损耗。影损耗及电阻损耗。影损耗及电阻损耗。
【技术实现步骤摘要】
具有特殊前表面电极设计的太阳能电池
[0001]本申请为申请日为2015年09月28日，申请号为201580052586.9，专利技术名称为“具有特殊前表面电极设计的太阳能电池”的申请的分案申请。
[0002]本专利技术涉及太阳能电池，尤其涉及这种太阳能电池的前表面电极的设计。
技术介绍
[0003]太阳能电池是用于通过光伏效应将太阳光转换成电的电力装置。在太阳能电池表面上设置有电极，以便能够将电池中产生的电能传送到外部电驱动部件。
[0004]在光伏电池的光接收侧，通常的做法是优化光接收面积同时使用具有许多薄的平行指状电极的金属栅格来确保可接受的串联电阻，所述平行指状电极连接到两个、三个、四个或更多个较宽的汇流条电极，这些汇流条电极垂直于指状电极延伸并且用于从指状电极收集电流。在这种优化过程中，通常优化指状电极宽度、指状电极间距、汇流条电极宽度和汇流条电极间距。从而可以降低电阻功率损耗，并且可以增加电池效率。
技术实现思路
[0005]可能希望在太阳能电池中实现进一步降低的电阻功率损耗和更高的电池效率。
[0006]这种希望可以通过根据独立权利要求的太阳能电池来实现。在从属权利要求中限定了有益的实施例。
[0007]根据本专利技术的一个方面，提出一种太阳能电池，其包括基板，该基板包括前表面和沿着前表面延伸的前表面电极。其中，前表面电极包括多个汇流条电极，所述多个汇流条电极耦合到布置在平行指区域中的多个第一指状电极和布置在掌指区域中的第二指状电极。第一指状电极基本上彼此平行且垂直于汇流条电极。第二指状电极起始于汇流条电极的端部区域，并且其至少部分在不垂直于汇流条电极的方向上径向延伸。其中，相邻的第二指状电极的掌状组起始于同一相关的汇流条电极，并且相邻的第二指状电极相对于该汇流条电极以不同的角度径向延伸。
[0008]与本专利技术的实施例相关的原理可以被理解为尤其基于以下想法和认识，但不限制本专利技术的范围：
[0009]在传统的电极设计中，汇流条电极可覆盖太阳能电池前表面的重要部分，并且所导致的阴影可显著造成电池效率的损失。
[0010]已经发现，尽管在太阳能电池的一些部分中，相对厚的汇流条电极可实现的低串联电阻可能是至关重要的或至少是有益的，但是在太阳能电池表面上可能存在一些区域不需要厚的汇流条来从电极指收集电荷载流子。特别地，在靠近太阳能电池的边缘的第二区域中，其中前表面电极栅格不电连接到毗邻的太阳能电池的后表面电极栅格，只有低电流必须在垂直于电极指的方向上传导，而在靠近太阳能电池的相对边缘的第一区域中，其中前表面电极栅格电连接到另一毗邻的太阳能电池的后表面电极栅格，必须在垂直于电极指
的方向上传导高电流。因此，已经发现，尽管在第二区域中一个或多个汇流条电极可能是不可缺少的，但是在第一区域中，在没有宽的或厚的汇流条电极的情况下也可以收集所产生的电荷载流子密度。
[0011]因此，提出一种具有被称为“平行指区域”的第一区域和被称为“掌指区域”的第二区域的前表面电极设计。在平行指区域中，第一指状电极连接到一个或多个汇流条。通常，第一指状电极是直的并且与汇流条电极垂直交叉。在掌指区域中，不需要汇流条。而是设置有在不垂直于汇流条方向上的第二指状电极。这些第二指状电极可以从一个汇流条的端部区域，即从平行指区域的边缘，延伸到掌指区域中，从而使得能够从该掌指区域向相关的汇流条收集电荷载流子。多个这样的第二电极可以组成合并到同一个汇流条电极并且具有棕榈树外观的第二电极的一个“掌状组”。平行指区域和掌指区域中的每一个典型地具有矩形形状。平行指区域和掌指区域一起覆盖太阳能电池基板的几乎整个前表面，即，例如整个前表面的至少90％。通常，平行指区域直接邻接掌指区域。平行指区域中的汇流条电极的数量通常对应于掌指区域中的掌状组的数量。
[0012]这种电极设计的阴影损耗可以显著低于传统的电极设计，同时能够类似地实现小的电阻损耗。
[0013]根据实施例，掌指区域的宽度为两个相邻的汇流条电极之间的距离的10％至100％之间，优选在该距离的25％至75％之间。其中，掌指区域的宽度是在与细长的汇流条的纵向垂直的方向上测量的，并且是指相邻的第二指状电极的单个掌状组的宽度。此外，掌指区域的长度可以优选例如是两个毗邻的汇流条电极之间的间距的大约25％至大约75％之间，掌指区域的长度是在与细长的汇流条的纵向平行的方向上测量的。换句话说，掌指区域的尺寸被设计成覆盖基板的前表面的重要部分，使得可以减少该部分中的阴影损耗。然而，掌指区域的长度和/或宽度不应太大，并且应优选不超过相邻汇流条电极之间的距离，以防止过大的电阻损耗。
[0014]根据实施例，第二指状电极配置为使得相邻的第二指状电极之间的间距低于3mm，即0至3mm。由于相邻的第二指状电极通常相对于彼此以一定角度布置，所以它们的横向距离将取决于沿着它们纵向延伸的位置，但是优选地应在不超过3mm的位置，以避免过大的横向串联电阻。
[0015]根据实施例，太阳能电池的一个边的长度是毗邻的边的长度的一半或更短。换句话说，太阳能电池优选地不是正方形的，而是具有细长的矩形形状。因此，太阳能电池具有两个平行的短边和两个平行的长边。优选地，短边的长度是长边的长度的一半或更短。通常，每个边对应于基板的边缘。毗邻的边通常彼此垂直地布置。在这种形状中，掌指区域可以构成整个电池表面的相对较大的部分，并且因此可以更好地实现其有益效果。
[0016]根据实施例，太阳能电池包括焊接在汇流条电极上的导电带，有时也被称为焊接条。这些带可以增加沿着汇流条电极的导电性。通常，带内的串联电阻低于汇流条内的串联电阻。优选地，导电带不延伸到掌指区域中。从而，可以使阴影最小化，同时提供足够的导电性。此外，可以降低带的材料成本。
[0017]根据实施例，汇流条电极的长度小于基板在平行于汇流条电极的方向上的长度的90％，优选小于其70％。换句话说，汇流条电极优选地不沿着太阳能电池基板的整个长度延伸，而是可以例如仅在平行指区域中延伸。
[0018]根据实施例，第二指状电极在从相关的汇流条电极径向延伸时，分成若干个分支。例如，靠近相关的汇流条，可以从汇流条电极的端部区域出来例如2到20个第二指状电极。在离该位置更远处，这些第二指状电极中的一些或每个可以分出两个或更多个分支。因此，相邻的指状电极或其分支之间的横向距离可以最小化，从而保持小的电阻。
[0019]根据实施例，相邻的第二指状电极的掌状组的第二电极指的与相关的汇流条电极相对的端部区域经由基本上相互平行并且垂直于汇流条电极延伸的第三指状电极相互连接到相邻的第二指状电极的相邻的掌状组的第二电极指的端部区域。换句话说，第二指状电极可以不仅在其一端电连接到它们的相关汇流条电极，而且其另一端可以经由第三指状电极电连接到从相邻的汇流条出现的第二指状电极。这可降低整体电阻。
[0020]根据实施例，第二指状电极的宽度小于汇流条电极的宽度。例如，汇流条的宽度典型地可以在0.5和3mm之间，而指状电极的宽度可本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池(104)，包括：基板(151)，其包括前表面(156)；和前表面电极(153)，其沿着所述前表面(156)延伸，其中所述前表面电极包括多个细长的汇流条电极(152)，其耦合到布置在平行指区域(105)中的多个细长的第一指状电极(1531)和布置在掌指区域(106)中的细长的第二指状电极(1532)，所述第一指状电极(1531)，其基本上彼此平行并且垂直于所述汇流条电极(152)，所述第二指状电极(1532)，其起始于所述汇流条电极(152)的端部区域，并且其至少部分在不垂直于所述汇流条电极(152)的方向上径向延伸，其中所述第二指状电极(1532)在从相关的汇流条电极(152)径向延伸时，分出若干个分支(1541、1542)，而且其中相邻的第二指状电极(1532)的掌状组及其分支(1541、1542)起始于同一相关的汇流条电极(152)，并且所述相邻的第二指状电极(1532)的掌状组及其分支(1541、1542)的每个电极及分支相对于所述汇流条电极(152)以与所述相邻的第二指状电极(1532)的掌状组及其分支(1541、1542)的每个其他电极及分支不同的角度径向延伸。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述掌指区域(106)的相邻的第二指状电极(1532)的单个掌状组的宽度(w)是两个相邻的汇流条电极(152)之间的距离(d)的10％至100％之间，所述宽度(w)是在与所述汇流条电极(152)的纵向垂直的方向上测量的。3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述掌指区域(106)的相邻的第二指状电极(1532)的单个掌状组的宽度(w)是两个相邻的汇流条电极(152)之间的距离(d)的25％至75％之间，所述宽度(w)是在与所述汇流条电极(152)的纵向垂直的方向上测量的。4.根据权利要求1至3中任一项所述的太阳能电池，其中所述第二指状电极(1532)配置为使得相邻的第二指状电极之间的间距为0至3mm。5.根据权利要求1至4中任一项所述的太阳能电池，其中所述太阳能电池的一个边的长度是毗邻的边的长...
【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普，
申请(专利权)人：瑞科斯太阳能源私人有限公司，
类型：发明
国别省市：
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