一种高效叠瓦太阳能电池片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高效叠瓦太阳能电池片，属于太阳能电池技术领域。本实用新型专利技术的高效叠瓦太阳能电池片，包括位于电池片一侧沿纵向分布的主栅、与主栅垂直且相互间隔分布的副栅以及贯穿各条副栅的防断栅线，其中，所述副栅由第一副栅与第二副栅组成，第二副栅的宽度大于第一副栅的宽度但小于主栅的宽度，且相邻第二副栅之间设有若干个第一副栅；所述防断栅线为锯齿状结构，且相邻两个齿相交于第二副栅。通过以上结构设计可以优化电子收集路径，副栅收集的电子一方面直接传输至主栅，另一方面通过防断栅线传输送第二副栅，再由第二副栅输送至主栅，从而减小了电流在副栅中的运动距离，有利于减小串联电阻，提高电池效率。提高电池效率。提高电池效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高效叠瓦太阳能电池片


[0001]本技术属于太阳能电池
，更具体地说，涉及一种高效叠瓦太阳能电池片。

技术介绍

[0002]常规组件通过焊带进行串联连接，但焊带会造成遮光面积和串联电阻增加，使光生功率下降；此外，常规组件中的电池片与电池片之间有2
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3mm的片间距，浪费使用面积。叠瓦组件摒弃了以上缺点，将电池切成5
‑
6块小片后，按照设计将切片电池正面主栅与另一块切片电池背面主栅直接搭接，实现无间距衔接导电。这种设计不仅可以增加相同面积所容纳的电池数量，还可以减小载流子运动距离、降低电阻，使组件功率得到提高。
[0003]叠瓦一般采用6切片的设计，其正面电极由均匀、平行分布的银主栅与银副栅构成，且主栅与副栅之间相互垂直，形成等大小的矩形区域；为防止在印刷过程中印刷不良产生断栅，造成整块矩形区域发生断路从而严重影响电池功率，现有技术中通常在各平行的副栅之间印刷1
‑
2条垂直于副栅且很短的间断式防断栅线，并将原矩形块分割为2
‑
3块等大的小矩形块，从而减小断栅造成的影响。这些小矩形块中产生的电子通过周围副栅收集后，以电流的形式汇集到较粗的主栅上导出。但这种设计存在一定的缺陷，即叠瓦中电子运动路径与常规电池相比更长，为常规电池中电子运动路径的数倍，导致电流导出过程中功率损耗显著增加，造成效率降低。如图1、图2所示，当矩形区域内的电子被收集后，在常规电池(图1)中，电子会以位于中线的防断栅线3(副栅中线)处往两侧运动到主栅1；而在叠瓦电池(图2)中，电子在被收集后进入更邻近的副栅2中，并从一侧运动到另一侧的主栅1上。此外，目前常规电池采用12主栅的设计，而叠瓦采用6切片的设计，其更长的副栅造成电子运动距离的进一步增大，导致串联电阻升高，功率损失也随之增加。
[0004]经检索，中国专利CN 213242563U借鉴MBB的设计方案，采取副栅垂直于副主栅、平行于焊接方向的方式来降低副栅长度；但副主栅长度为叠瓦切片宽度，使得副主栅成为电流传输的关键因素；且副栅采用平行于叠瓦切片焊接方向的设计，对于整个电流收集行程上来说仍不是最佳的设计。
[0005]因此，如何进一步优化叠瓦组件电池的电流传输路径，减小串联电阻对于降低叠瓦组件电池的功率损失，提高电池效率具有重要的意义。

技术实现思路

[0006]1.要解决的问题
[0007]针对目前叠瓦电池面临的电流传输路径较长、串联电阻较高等困境，本技术提供了一种高效叠瓦太阳能电池片。本技术通过正面电极图形设计，从而可以有效缩短电流传输路径，有利于减少功率损失。
[0008]2.技术方案
[0009]为了解决上述问题，本技术所采用的技术方案如下：
[0010]本技术的一种高效叠瓦太阳能电池片，包括位于电池片一侧沿纵向分布的主栅、与主栅垂直且相互间隔分布的副栅以及贯穿各条副栅的防断栅线，其中，所述副栅由第一副栅与第二副栅组成，第二副栅的宽度大于第一副栅的宽度但小于主栅的宽度，且相邻第二副栅之间设有若干个第一副栅；所述防断栅线也进行优化，不再继续延用垂直于副栅的左右双侧间断式防断栅线，而设计为锯齿状的连续防断栅线结构，且相邻两个齿相交于第二副栅。通过以上结构设计可以优化电子收集路径，副栅收集的电子一方面直接传输至主栅，另一方面通过防断栅线传输送第二副栅，再由第二副栅输送至主栅，从而减小了电流在副栅中的运动距离，有利于减小串联电阻，提高电池效率。
[0011]更进一步的，所述第一副栅与第二副栅均采用渐变式结构，且副栅宽度随着靠近主栅距离的缩小而增大，因此副栅在靠近主栅部位最粗，横向电阻小，单位面积体电阻也会偏小，收集电子就会越多，吸引的电流传输就会越密集；此外，由于电流逐渐汇集于第二副栅并从该处到达主栅后导出，该处电流也相应更大，更小的电阻将有效减小功率损失。同样，在靠近第二副栅的区域，宽度相对周围其他栅线更宽，其作用与上述栅线作用相似，其可以不断吸引附近电子直接进入第二副栅，而防止其按照常规叠瓦电池正面设计一样，沿防断栅线走阶梯状路线后再进行汇集。
[0012]更进一步的，副栅之间间隔与常规叠瓦电池设计相同，副栅均匀、等间距平行排布，间距在1.00
‑
1.32mm，且第一副栅采用三段式渐变设计，相邻两段之间的线宽差为0.002
‑
0.10mm，各线宽对应各段长度在5.00
‑
20.00mm之间，且靠近主栅部位应相应的更短；所述第二副栅采用四段式渐变设计，相邻两段之间的线宽差为0.002
‑
0.15mm。
[0013]更进一步的，所述防断栅线包括第一防断栅和第二防断栅，第一防断栅相对于第二防断栅位于远离主栅的一侧，考虑到电流汇集导致电流较高，故第二防断栅相对第一防断栅更粗，以使该部分栅线传输速度加快。
[0014]更进一步的，所述第一防断栅及第二防断栅均采用渐变式设计，其宽度自防断栅的每个齿峰向靠近主栅的方向增大，如此重复，纵向贯通整个电池。同样，渐变式的防断栅线也较周围线略粗，体电阻略低，横向电阻低，传输电流能力会比周围其他栅线传输要快，电流便会优先选择从防断栅线汇集到第二副栅，而不经过电阻更高、更细的第一副栅。具体的，所述第一防断栅的宽度为0.01
‑
0.10mm，优选0.022mm到0.050mm的单段渐变方式；第二防断栅线宽度设计在0.05
‑
0.15mm之间，优选0.05mm到0.10mm的单段渐变设计。
[0015]更进一步的，防断栅线的相邻两个齿在第二副栅交汇处形成尖锐齿状防断栅，当相邻两第二副栅之间的第一副栅个数为偶数时，两第二副栅之间对应齿的齿峰位于两第二副栅中间且形成垂直于副栅的平顶齿状防断栅，平顶锯齿防断栅线宽度均采用等宽设计，宽度在0.01
‑
0.10mm，优选0.03
‑
0.033mm；当相邻两第二副栅之间的第一副栅个数为奇数时，两第二副栅之间对应齿的齿峰位于两第二副栅中间的第一副栅上且形成尖锐齿状防断栅。
[0016]更进一步的，所述防断栅线与副栅之间的夹角为30
°
，相邻第二副栅之间设有5
‑
10根第一副栅，所述主栅宽度大于副栅宽度，且采用镂空双主栅设计，主栅宽度为0.50
‑
0.60mm，并大于周围其他栅线宽度以减小主栅电阻；当电流由副栅汇集到主栅时，防止电流与电阻均较大而造成功率损耗显著增加的现象。镂空式主栅设计既可以进一步减小银浆的消耗量、有效降低成本，又可以减小遮光面积，提高光的吸收利用率。由于各副栅会收集副
栅区域内的电流，在靠近主栅的位置，电流会相对其他副栅部位更大，为改善主副栅通道较窄、电流密度较高的现象，在各主栅与副栅的接触位置设置了梯形状蜈蚣角，便于降低主栅处的电流密度，增大蜈蚣角周围电子进入主栅的通道。
[0017]综上所述，栅线的渐变式设计，从而使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效叠瓦太阳能电池片，包括位于电池片一侧的主栅(1)以及与主栅(1)垂直且相互间隔分布的副栅(2)，其特征在于：还包括贯穿各条副栅(2)的防断栅线(3)，其中，所述副栅(2)由第一副栅(201)与第二副栅(202)组成，第二副栅(202)的宽度大于第一副栅(201)的宽度，且相邻第二副栅(202)之间设有若干个第一副栅(201)；所述防断栅线(3)设计为锯齿状结构，且相邻两个齿相交于第二副栅(202)。2.根据权利要求1所述的一种高效叠瓦太阳能电池片，其特征在于：所述第一副栅(201)与第二副栅(202)均采用渐变式结构，且副栅宽度随着靠近主栅(1)距离的缩小而增大。3.根据权利要求2所述的一种高效叠瓦太阳能电池片，其特征在于：所述第一副栅(201)采用三段式渐变设计，相邻两段之间的线宽差为0.002
‑
0.10mm，所述第二副栅(202)采用四段式渐变设计，相邻两段之间的线宽差为0.002
‑
0.15mm。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的一种高效叠瓦太阳能电池片，其特征在于：所述防断栅线(3)包括第一防断栅(301)和第二防断栅(302)，第一防断栅(301)相对于第二防断栅(302)位于远离主栅(1)的一侧，且第二防断栅(302)的宽度大于第一防断栅(301)的宽度。5.根据权利要求4所述的一种高效叠瓦太阳能电池片，其特征在于：所述第一防断栅(301)的宽度为0.01
‑
0.10mm，第二防断栅(302)的宽度为0.05
...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄智，郭熊鑫，陈帅，石鑫鑫，白雪飞，马海云，张书界，
申请(专利权)人：通威太阳能眉山有限公司，
类型：新型
国别省市：