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一种太阳能电池及光伏组件的制作方法

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1.本实用新型涉及光伏技术领域,特别是涉及一种太阳能电池及光伏组件。


背景技术:

2.背接触(interdigitated back contact,ibc)太阳能电池是指电池片正面无电极,正负电极均设置在电池片背面的太阳能电池,从而可以减少电极对电池片的遮挡,增加电池片的短路电流,提高电池片的能量转化效率。
3.现有的背接触太阳能电池片中,位于电池片背面的正电极包括正极主栅和正极副栅,负电极包括负极主栅和负极细栅,正极主栅和负极主栅平行设置,正极细栅和负极细栅呈指状交叉设置,且相同极性的主栅和细栅之间相互连接,不同极性的主栅和细栅之间相互隔离,避免发生短路。当利用背接触太阳能电池片组装得到光伏组件时,常利用导电线连接相邻两个电池片,导电线的一端与电池片背面的正极主栅中的正极连接点连接,并沿正极主栅延伸至相邻电池片背面的负极主栅,导电线的另一端与相邻电池片背面的负极主栅中的负极连接点连接,从而导通正极主栅和负极主栅收集的电流,将相邻两个背接触太阳能电池片串联连接构成电池串。
4.但是,由于背接触太阳能电池中极性相反的正负电极都设置在电池片的背面,相互之间的距离又比较近,且当电池串在搬运或组装的过程中,相邻两个电池片易发生偏移,从而导致跨接相邻两个电池片的导电线易与对应极性相反的细栅电极发生接触而产生短路的问题。


技术实现要素:

5.本实用新型提供一种太阳能电池及光伏组件,以解决现有技术中对于背接触太阳能电池,跨接相邻两个电池片的导电线易与对应极性相反的细栅电极发生接触而产生短路的技术问题。
6.第一方面,本实用新型实施例提供了一种太阳能电池,所述太阳能电池包括:
7.半导体基板,包括相对平行的侧边,设置在所述半导体基板背光面上正极主栅电极、正极细栅电极、负极主栅电极、负极细栅电极和第一绝缘层、第二绝缘层;
8.所述正极主栅电极和所述负极主栅电极沿第一方向相互平行且间隔设置,所述正极细栅电极和所述负极细栅电极沿第二方向相互平行且间隔设置,所述第一方向与所述第二方向互不平行;
9.所述正极主栅电极包括:多个用于与导电线连接的正极连接点,所述负极主栅电极包括:多个用于与导电线连接的负极连接点;
10.所述第一绝缘层设置在边界正极连接点与所述半导体基板的侧边之间,所述第一绝缘层覆盖所述正极细栅电极和所述负极细栅电极中靠近所述正极主栅电极的一部分,所述边界正极连接点为所述第一方向上靠近所述侧边的正极连接点;
11.所述第二绝缘层设置在边界负极连接点与所述半导体基板的侧边之间,所述第二
绝缘层覆盖所述负极细栅电极和所述正极细栅电极中靠近所述负极主栅电极的一部分,所述边界负极连接点为所述第一方向上靠近所述侧边的负极连接点。
12.可选的,所述太阳能电池还包括:第三绝缘层和第四绝缘层;
13.所述第三绝缘层设置在相邻所述正极连接点之间,所述第三绝缘层覆盖所述正极细栅电极和所述负极细栅电极中靠近所述正极主栅电极的一部分;
14.所述第四绝缘层设置在相邻所述负极连接点之间,所述第四绝缘层覆盖所述负极细栅电极和所述正极细栅电极中靠近所述负极主栅电极的一部分;
15.所述第三绝缘层在所述第二方向上的尺寸小于所述第一绝缘层在所述第二方向上的尺寸,所述第四绝缘层在所述第二方向上的尺寸小于所述第二绝缘层在所述第二方向上的尺寸。
16.可选的,所述第三绝缘层在所述第二方向上的尺寸与所述第一绝缘层在所述第二方向上的尺寸的比值为1:1.5-1:3;
17.所述第四绝缘层在所述第二方向上的尺寸与所述第二绝缘层在所述第二方向上的尺寸的比值为1:1.5-1:3。
18.可选的,所述第一绝缘层包括第一分部和第二分部,
19.所述第一分部设置在一个所述边界正极连接点和第一侧边之间,所述第一侧边为所述半导体基板中靠近一个所述边界正极连接点的侧边;
20.所述第二分部设置在另一个所述边界正极连接点和与所述第一侧边相对的第二侧边之间;
21.所述第一分部在所述第二方向上的尺寸等于所述第二分部在所述第二方向上的尺寸,所述第一分部在所述第一方向上的尺寸小于所述第二分部在所述第一方向上的尺寸。
22.可选的,所述第一分部和第二分部设置为矩形结构;
23.所述第一分部在所述第一方向上的尺寸小于所述第一分部在所述第二方向上的尺寸;
24.所述第一分部与所述第一侧边之间的距离为1-5毫米。
25.可选的,所述第二绝缘层包括第三分部和第四分部,
26.所述第三分部设置在一个所述边界负极连接点和所述第一侧边之间;
27.所述第四分部设置在另一个所述边界负极连接点和所述第二侧边之间;
28.所述第三分部在所述第二方向上的尺寸等于所述第四分部在所述第二方向上的尺寸,所述第三分部在所述第一方向上的尺寸大于所述第四分部在所述第一方向上的尺寸。
29.可选的,所述第三分部和第四分部设置为矩形结构;
30.所述第四分部在所述第一方向上的尺寸小于所述第四分部在所述第二方向上的尺寸;
31.所述第四分部与所述第二侧边之间的距离为1-5毫米。
32.可选的,所述正极主栅电极还包括设置在相邻所述正极连接点之间,以及所述边界正极连接点与所述侧边之间的正极连接栅线;
33.所述第三绝缘层包含第五分部和第六分部,且所述第五分部和第六分部设置在所
述正极连接栅线的相对两侧,并与所述正极连接栅线间隔第三预设距离;
34.所述第一绝缘层包含第七分部和第八分部,且所述第七分部和第八分部设置在所述正极连接栅线的相对两侧,并与所述正极连接栅线间隔第四预设距离。
35.可选的,所述负极主栅电极还包括设置在相邻所述负极连接点之间,以及所述边界负极连接点与所述侧边之间的负极连接栅线;
36.所述第二绝缘层和第四绝缘层还覆盖所述负极连接栅线,以及所述负极细栅电极中与所述负极连接栅线连接的一部分。
37.第二方面,本实用新型实施例提供了一种光伏组件,包括多个串并联连接的太阳能电池串;
38.所述太阳能电池串包括多个上述太阳能电池和多条导电线;
39.所述导电线的一端连接所述太阳能电池中的多个正极连接点,所述导电线的另一端连接相邻太阳能电池中的多个负极连接点。
40.本实用新型实施例提供的一种太阳能电池及光伏组件,包括:半导体基板,包括相对平行的侧边,设置在半导体基板背光面上正极主栅电极、正极细栅电极、负极主栅电极、负极细栅电极和第一绝缘层、第二绝缘层;正极主栅电极和负极主栅电极沿第一方向相互平行且间隔设置,正极细栅电极和负极细栅电极沿第二方向相互平行且间隔设置,第一方向与第二方向互不平行;正极主栅电极包括:多个用于与导电线连接的正极连接点,负极主栅电极包括:多个用于与导电线连接的负极连接点;第一绝缘层设置在边界正极连接点与半导体基板的侧边之间,第一绝缘层覆盖正极细栅电极和负极细栅电极中靠近正极主栅电极的一部分,边界正极连接点为第一方向上靠近侧边的正极连接点;第二绝缘层设置在边界负极连接点与半导体基板的侧边之间,第二绝缘层覆盖负极细栅电极和正极细栅电极中靠近负极主栅电极的一部分,边界负极连接点为第一方向上靠近侧边的负极连接点。本实用新型中,在太阳能电池的边界正极连接点和侧边之间,设置有覆盖负极细栅电极的第一绝缘层,在边界负极连接点和侧边之间,设置有覆盖正极细栅电极的第二绝缘层,从而可以确保即使在相邻两个太阳能电池发生偏移,导致跨接在相邻两个太阳能电池之间的导电线发生较大的偏移的情况下,导电线也不与极性相反的细栅电极相互接触而产生短路。
附图说明
41.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1示出了本实用新型实施例中的一种ibc太阳能电池的结构示意图;
43.图2示出了本实用新型实施例中的一种太阳能电池的结构示意图;
44.图3示出了本实用新型实施例中的一种光伏组件的结构示意图;
45.图4示出了本实用新型实施例中的一种相邻太阳能电池的连接示意图;
46.图5示出了本实用新型实施例中的一种太阳能电池的局部结构示意图;
47.图6示出了本实用新型实施例中的另一种太阳能电池的结构示意图;
48.图7示出了本实用新型实施例中的另一种相邻太阳能电池的连接示意图;
49.图8示出了本实用新型实施例中的又一种相邻太阳能电池的连接示意图;
50.图9示出了本实用新型实施例中的一种太阳能电池的截面示意图。
具体实施方式
51.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
52.ibc太阳能电池是目前实现高效晶体硅电池的技术方向之一,是指电池片正面无电极,正负电极均设置在电池片背面的太阳能电池,从而可以减少电极对电池片的遮挡,增加电池片的短路电流,提高电池片的能量转化效率。
53.参照图1,图1示出了本实用新型实施例中的一种ibc太阳能电池的结构示意图,包括半导体基板10,以及设置在半导体基板10背光面上的正极电极20和负极电极30,正极电极20又可以包括正极主栅电极21和正极细栅电极22,负极电极30又可以包括负极主栅电极31和负极细栅电极32,正极主栅电极21和负极主栅电极31沿第一方向a相互平行且间隔设置,正极细栅电极22和负极细栅电极32沿第二方向b相互平行且间隔设置,即正极细栅电极22和负极细栅电极32呈指状交叉设置,第一方向a与第二方向b互不平行,在一种情况中,第一方向a可以垂直于第二方向b。
54.同时,由于正极细栅电极22分布于半导体基板10表面,用于收集半导体基板10表面产生的带正电的载流子,并将收集到的带正电的载流子传输并汇聚至正极主栅电极21,即在正极细栅电极22和正极主栅电极21中形成电流并汇聚;负极细栅电极32分布于半导体基板10表面,用于收集半导体基板10表面产生的带负电的载流子,并将收集到的带负电的载流子传输并汇聚至负极主栅电极31,即在负极细栅电极32和负极主栅电极31中形成电流并汇聚。因此,正极细栅电极22与正极主栅电极21连接、与负极主栅电极31间隔第一预设距离,即正极细栅电极22的一端与正极主栅电极21连接,另一端与负极主栅电极31间隔第一预设距离,实现与负极主栅电极31之间的断开,避免产生短路;负极细栅电极32与负极主栅电极31连接、与正极主栅电极21之间间隔第二预设距离,即负极细栅电极32的一端需要与负极主栅电极31连接,另一端与正极主栅电极21间隔第二预设距离,实现与正极主栅电极21之间的断开,避免产生短路。
55.其中,所述第一预设距离与第二预设距离可以相等,也可以不相等,所述第一预设距离与第二预设距离,可以为主栅电极与极性相反的细栅电极之间不发生短路时的间距。
56.进一步的,多个ibc太阳能电池互连构成光伏组件,从而将多个太阳能电池中产生并汇聚的电流进行进一步的汇集,以向外部设备供电。
57.具体的,ibc太阳能电池间的互连主要采用焊带焊接互连或导电背板连接两种方式。
58.其中,使用导电背板和导电胶实现ibc太阳能电池导电互连时,导电背板由图案化处理过的铜箔层和背板层层叠构成,铜箔的图案化加工较为复杂,使用的绝缘材料也需要单独定制,大面积铜箔层的使用以及工艺的复杂性使得导电背板互连的生产成本居高不下,导致光伏组件不能大规模量产。
59.而采用焊带焊接的互连方式是目前工业上非常成熟的互连方案,成本也较低,但是由于ibc太阳能电池的正极电极20和负极电极30都设置在电池的背光面,正极电极20又包括正极主栅电极21和正极细栅电极22,负极电极30又包括负极主栅电极31和负极细栅电极32,当用焊带连接正极主栅电极21或负极主栅电极31时,焊带的稍微偏移,就会导致焊带与异性的细栅电极接触,从而造成短路,例如,当用焊带连接正极主栅电极21时,若焊带位置发生偏移,则会导致焊带与负极细栅电极32接触,进而导通正极主栅电极21与负极细栅电极32,由于正极主栅电极21与负极细栅电极32中存在极性相反的载流子,从而造成短路。由此可知,在利用焊带互连ibc太阳能电池构成光伏组件时,对焊带焊接的定位精度要求和操作要求较高,从而导致制备得到的光伏组件的良品率偏低。
60.同时,由于导电线连接相邻太阳能电池时,一端与一个太阳能电池的多个正极连接点连接,另一端与相邻太阳能电池的多个负极连接点连接,相邻两个太阳能电池之间为防止崩边需要预留间隙,导致跨接相邻太阳能电池的导电线加长,并且在相邻太阳能电池之间的间隙中导电线没有固定,自由度较大,从而在对太阳能电池组装得到的电池串搬运或组装的过程中,电池串中相邻两个太阳能电池之间易发生偏移,使得相邻两个太阳能电池之间的导电线的位置也随发生较大的偏移,从而与太阳能电池中极性相反的细栅电极发生接触而造成短路。
61.此外,该太阳能电池中的正极主栅电极21可以包括:多个用于与导电线(焊带)连接的正极连接点211,负极主栅电极31可以包括:多个用于与导电线(焊带)连接的负极连接点311,在利用导电线连接相邻太阳能电池时,正极连接点211和负极连接点311,可以作为焊接点与焊带进行焊接,使得焊带沿正极主栅电极21和负极主栅电极31延伸。
62.而太阳能电池中的正极连接点211可以根据其所处的位置,分为中间正极连接点2111,以及两个边界正极连接点:第一边界正极连接点2112和第二边界正极连接点2113,其中,边界正极连接点为多个正极连接点211中,靠近垂直于第一方向a的半导体基板的侧边的两个正极连接点211;负极连接点311也可以根据其所处的位置,分为中间负极连接点3111,以及两个边界负极连接点:第一边界负极连接点3112和第二边界负极连接点3113,其中,边界负极连接点为多个负极连接点311中,靠近垂直于第一方向a的半导体基板的侧边的两个负极连接点211。
63.参照图2,图2示出了本实用新型实施例中的一种太阳能电池的结构示意图,太阳能电池包括:半导体基板10、设置在半导体基板10背光面上的正极主栅电极21、正极细栅电极22、负极主栅电极31、负极细栅电极32,以及第一绝缘层40和第二绝缘层50。
64.其中,第一绝缘层40设置在边界正极连接点与半导体基板的侧边之间,第一绝缘层40覆盖正极细栅电极22和负极细栅电极32中靠近正极主栅电极21的一部分。
65.在本实用新型实施例中,由于第一绝缘层40覆盖正极细栅电极22和负极细栅电极32中靠近正极连接点211的一部分,即第一绝缘层40覆盖了负极细栅电极32靠近正极主栅电极21的一端。因此,第一绝缘层40可起到隔离负极细栅电极32和正极主栅电极21的作用,从而在利用导电线(焊带)互连太阳能电池构成太阳能电池串时,即使设置在正极主栅电极21对应的位置、与正极连接点211连接的焊带,由于太阳能电池串中相邻两个太阳能电池产生偏移而发生较大程度的偏移,也不会与负极细栅电极32接触,进而避免导通正极主栅电极21与负极细栅电极32,即第一绝缘层40可以避免正极主栅电极21与负极细栅电极32之间
形成短路,从而可以降低焊带焊接时的定位精度和操作要求,提高最终制备得到的光伏组件的良品率。
66.相应的,第二绝缘层50设置在边界负极连接点与半导体基板的侧边之间,第二绝缘层50覆盖负极细栅电极32和正极细栅电极22中靠近负极连接点311的一部分。
67.在本实用新型实施例中,由于第二绝缘层50覆盖负极细栅电极32和正极细栅电极22中靠近负极连接点311的一部分,即第二绝缘层50覆盖了正极细栅电极22靠近负极主栅电极31的一端。因此,第二绝缘层50可起到隔离正极细栅电极22和负极主栅电极31的作用,从而在利用导电线(焊带)互连太阳能电池构成太阳能电池串时,即使设置在负极主栅电极31对应的位置、与负极连接点311连接的焊带,由于太阳能电池串中相邻两个太阳能电池产生偏移而发生较大程度的偏移,也不会与正极细栅电极22接触,进而避免导通负极主栅电极31与正极细栅电极22,即第二绝缘层50可以避免负极主栅电极31与正极细栅电极22之间形成短路,从而可以降低焊带焊接时的定位精度和操作要求,提高最终制备得到的光伏组件的良品率。
68.进一步的,图3示出了本实用新型实施例中的一种太阳能电池串的结构示意图,如图3所示,该太阳能电池串可以包括第一太阳能电池81、第二太阳能电池82和第三太阳能电池83,以及第一导电线91,第二导电线92和第三导电线93,其中,各条导电线可以为能够焊接的焊带。
69.具体的,第一导电线91在第一太阳能电池81背光面的第一方向a延伸设置,一端伸出第一太阳能电池81,与汇流条或其他太阳能电池进行连接,另一端可以利用导电粘合剂或通过焊接的方式连接到第一太阳能电池81的多个负极连接点311;第二导电线92在第一太阳能电池81和第二太阳能电池82背光面的第一方向a延伸设置,一端连接到第一太阳能电池81的多个正极连接点211,另一端连接到第二太阳能电池82的多个负极连接点311;第二太阳能电池82和第三太阳能电池83之间,同样可以利用第三导电线93进行连接,第三导电线93的一端连接到第二太阳能电池82的多个正极连接点211,另一端连接到第三太阳能电池83的多个负极连接点311。
70.例如,第二导电线92在跨接第一太阳能电池81和第二太阳能电池82时,第一太阳能电池81中的正极边界连接点2113与侧边之间可以设置第一绝缘层40,第二太阳能电池82中的负极边界连接点3112与侧边之间可以设置第二绝缘层50,从而确保跨接在一太阳能电池81和第二太阳能电池82之间的第二导电线92在发生较大程度的偏移时,也不会与第一太阳能电池81中的负极细栅电极32、第二太阳能电池82中的正极细栅电极22发生接触而产生短路。
71.综上所述,在本实用新型实施例中,包括:半导体基板,包括相对平行的侧边,设置在半导体基板背光面上正极主栅电极、正极细栅电极、负极主栅电极、负极细栅电极和第一绝缘层、第二绝缘层;正极主栅电极和负极主栅电极沿第一方向相互平行且间隔设置,正极细栅电极和负极细栅电极沿第二方向相互平行且间隔设置,第一方向与第二方向互不平行;正极主栅电极包括:多个用于与导电线连接的正极连接点,负极主栅电极包括:多个用于与导电线连接的负极连接点;第一绝缘层设置在边界正极连接点与半导体基板的侧边之间,第一绝缘层覆盖正极细栅电极和负极细栅电极中靠近正极主栅电极的一部分,边界正极连接点为第一方向上靠近侧边的正极连接点;第二绝缘层设置在边界负极连接点与半导
体基板的侧边之间,第二绝缘层覆盖负极细栅电极和正极细栅电极中靠近负极主栅电极的一部分,边界负极连接点为第一方向上靠近侧边的负极连接点。本实用新型中,在太阳能电池的边界正极连接点和侧边之间,设置有覆盖负极细栅电极的第一绝缘层,在边界负极连接点和侧边之间,设置有覆盖正极细栅电极的第二绝缘层,从而可以确保即使在相邻两个太阳能电池发生偏移,导致跨接在相邻两个太阳能电池之间的导电线发生较大的偏移的情况下,导电线也不与极性相反的细栅电极相互接触而产生短路。
72.可选的,太阳能电池还可以包括:第三绝缘层60和第四绝缘层70,其中,第三绝缘层60设置在相邻正极连接点211之间,第三绝缘层60覆盖正极细栅电极22和负极细栅电极32中靠近正极主栅电极21的一部分,第三绝缘层60在第二方向b上的尺寸小于第一绝缘层40在第二方向b上的尺寸。第四绝缘层70设置在相邻负极连接点311之间,第四绝缘层70覆盖负极细栅电极32和正极细栅电极22中靠近负极主栅电极31的一部分,第四绝缘层70在第二方向b上的尺寸小于第二绝缘层50在第二方向b上的尺寸。
73.在本实用新型实施例中,由于设置在相邻正极连接点211之间的第三绝缘层60,覆盖正极细栅电极22和负极细栅电极32中靠近正极主栅电极21的一部分,即第三绝缘层60覆盖了相邻正极连接点211之间的负极细栅电极32靠近正极主栅电极21的一端。因此,第三绝缘层60可起到隔离相邻正极连接点211之间的负极细栅电极32和正极主栅电极21的作用,从而在利用导电线(焊带)互连太阳能电池构成太阳能电池串时,即使设置在正极主栅电极21对应的位置、与正极连接点211连接的焊带发生一定程度的偏移,也不会导致焊带与相邻正极连接点211之间的负极细栅电极32接触而发生短路。
74.相应的,由于设置在相邻负极连接点311之间的第四绝缘层70,覆盖正极细栅电极22和负极细栅电极32中靠近负极主栅电极31的一部分,即第四绝缘层70覆盖了相邻负极连接点311之间的正极细栅电极22靠近负极主栅电极31的一端。因此,第四绝缘层70可起到隔离相邻负极连接点311之间的正极细栅电极22和负极主栅电极31的作用,从而在利用导电线(焊带)互连太阳能电池构成太阳能电池串时,即使设置在负极主栅电极31对应的位置、与负极连接点311连接的焊带发生一定程度的偏移,也不会导致焊带与相邻负极连接点311之间的正极细栅电极22接触而发生短路。
75.同时,由于导电线在太阳能电池中与正极连接点211或负极连接点311焊接,相邻太阳能电池之间的间隙中导电线没有固定,且太阳能电池组装得到的电池串搬运或组装的过程中相邻两个太阳能电池之间易发生偏移,因此,相比于相邻正极连接点211和相邻负极连接点311之间,位于相邻太阳能电池之间的间隙位置的导电线部分发生偏移的可能性和程度较大,因此,可以使得相邻正极连接点之间的第三绝缘层60在第二方向b上的尺寸(宽度),小于边界正极连接点与半导体基板10的侧边之间的第一绝缘层40在第二方向b上的尺寸(宽度),以及相邻负极连接点311之间的第四绝缘层70在第二方向b上的尺寸(宽度),小于边界负极连接点与半导体基板10的侧边之间的第二绝缘层50在第二方向b上的尺寸(宽度)。
76.可选的,第三绝缘层60在第二方向b上的尺寸(宽度)与第一绝缘层40在第二方向b上的尺寸(宽度)的比值可以为1:1.5-1:3。具体的,当该比值大于1:1.5时,接近半导体基板10侧边的第一绝缘层40的宽度大于位于半导体基板10中间的第三绝缘层60的宽度,第三绝缘层60和第一绝缘层40可以可起到隔离焊带和正极主栅电极21的作用,即使设置在正极主
栅电极21对应的位置、与正极连接点211连接的焊带发生一定程度的偏移,也能避免焊带与负极细栅电极32之间形成短路,从而可以降低焊带焊接时的定位精度和操作要求,提高最终制备得到的光伏组件的良品率。当该比值小于1:3时,第三绝缘层60和第一绝缘层40的宽度相差较大,从而能够通过避免第三绝缘层60的过度使用来减少制备绝缘层的绝缘胶的用量,进而降低太阳能电池的制造成本。
77.相应的,第四绝缘层70在第二方向b上的尺寸(宽度)与第二绝缘层50在第二方向b上的尺寸的比值可以为1:1.5-1:3。具体的,当该比值大于1:1.5时,接近半导体基板10侧边的第二绝缘层50的宽度大于位于半导体基板10中间的第四绝缘层70的宽度,第三绝缘层60和第二绝缘层50可以可起到隔离焊带和负极主栅电极31的作用,即使设置在负极主栅电极31对应的位置、与负极连接点311连接的焊带发生一定程度的偏移,也能避免焊带与正极细栅电极22之间形成短路,从而可以降低焊带焊接时的定位精度和操作要求,提高最终制备得到的光伏组件的良品率。当该比值小于1:3时,第四绝缘层70和第二绝缘层50的宽度相差较大,从而能够通过避免第四绝缘层70的过度使用来减少制备绝缘层的绝缘胶的用量,进而降低太阳能电池的制造成本。
78.可选的,第一绝缘层40可以包括第一分部41和第二分部42。
79.图4示出了本实用新型实施例中的一种相邻太阳能电池的连接示意图,如图4所示,第一绝缘层40中的第一分部41设置在一个边界正极连接点和半导体基板10的第一侧边之间,其中,第一侧边为半导体基板10中靠近该边界正极连接点的侧边;第一绝缘层40中的第二分部42设置在另一个边界正极连接点和半导体基板10中与第一侧边相对的第二侧边之间。
80.其中,第一分部41在第二方向b上的尺寸(宽度)可以等于第二分部42在第二方向b上的尺寸(宽度),即靠近半导体基板10相对两个侧边的第一分部41和第二分部42的宽度均大于位于半导体基板10中间部位的第三绝缘层60的宽度。同时,第一分部41在第一方向a上的尺寸(长度)小于第二分部42在第一方向a上的尺寸(长度)。
81.具体的,参照图4,第一太阳能电池81与相邻的第二太阳能电池82之间通过第二导电线92连接,第二导电线92的一端与第一太阳能电池81中的多个正极连接点211连接,第二导电线92的另一端与太阳能电池中的多个负极连接点311连接,即第一太阳能电池81中第二导电线92的焊接起始位置对应设置有第一分部41,而第二导电线92的焊接起始位置无需延伸出半导体基板10的第一侧边,因此,无需设置长度较大的第一分部41,而第二导电线92从第一太阳能电池81跨接至第二太阳能电池82,因此,第二导电线92在跨接相邻两个太阳能电池时需要延伸出半导体基板10与第一侧边相对的第二侧边,因此,需要设置长度较大的第二分部42,以避免该位置对应的导电线位置发生偏移与极性相反的细栅电极相互接触而发生短路。由此可知,第一分部41的面积小于第二分部42的面积,从而可以减少绝缘胶的用量,从而降低太阳能电池的生产成本。
82.可选的,第一分部41和第二分部42可以设置为矩形结构,第一分部41在第一方向a上的尺寸(长度)可以小于第一分部41在第二方向b上的尺寸(宽度),即第一分部41可以设置为扁平状的矩形结构,进一步的,第一分部41与半导体基板10的第一侧边之间的距离可以为1-5毫米,从而使得第一分部41可以确保第二导电线92在焊接起始位置发生较大程度的偏移时不与极性相反的细栅电极相互接触而发生短路,还可以避免使用较多的绝缘胶,
降低太阳能电池的生产成本。
83.在本实用新型实施例中,第二分部42在第一方向a上的尺寸(长度)可以大于第二分部42在第二方向b上的尺寸(宽度),即第二分部42可以设置为竖向长条状的矩形结构,从而使得第二分部42可以确保第二导电线92在跨接第一太阳能电池81与相邻的第二太阳能电池82的位置,发生较大程度的偏移时不与极性相反的细栅电极相互接触而发生短路。
84.可选的,第二绝缘层50可以包括第三分部51和第四分部52。
85.参照图4,第二绝缘层50中的第三分部51设置在一个边界负极连接点和半导体基板10的第一侧边之间,第二绝缘层50中的第四分部52设置在另一个边界负极连接点和半导体基板10与第一侧边相对的第二侧边之间。
86.其中,第三分部51在第二方向b上的尺寸(宽度)可以等于第四分部52在第二方向b上的尺寸(宽度),即靠近半导体基板10侧边的第三分部51和第四分部52的宽度均大于位于半导体基板10中间部位的第四绝缘层70的宽度。同时,第三分部51在第一方向a上的尺寸(长度)可以大于第四分部52在第一方向a上的尺寸。
87.具体的,参照图4,第一太阳能电池81与相邻的第二太阳能电池82之间通过第二导电线92连接,第二导电线92的一端与第一太阳能电池81中的多个正极连接点211连接,第二导电线92的另一端与太阳能电池中的多个负极连接点311连接,即第二太阳能电池82中第二导电线92的焊接结束位置对应设置有第四分部52,而第二导电线92的焊接结束位置无需延伸出半导体基板10的第二侧边,因此,无需设置长度较大的第四分部52,而第二导电线92从第一太阳能电池81跨接至第二太阳能电池82,因此,第二导电线92在跨接相邻两个太阳能电池时需要延伸出半导体基板10的第一侧边,因此,需要设置长度较大的第三分部51,以避免该位置对应的导电线位置发生偏移与极性相反的细栅电极相互接触而发生短路。由此可知,第四分部52的面积小于第三分部51的面积,从而可以减少绝缘胶的用量,从而降低太阳能电池的生产成本。
88.参照图4,第一分部41与第三分部51沿半导体基板10的第一侧边交替设置,第二分部42与第四分部52沿半导体基板20的第二侧边交替设置。相邻太阳能电池中,第一太阳能电池81中的第一绝缘层40、第三绝缘层60与第二太阳能电池82中的第二绝缘层50和第四绝缘层70共线设置,相应的,第一太阳能电池81中的第四分部52与第二太阳能电池82中的第一分部41共线设置,第一太阳能电池81中的第二分部42与第二太阳能电池82中的第三分部51共线设置,且第一太阳能电池81中的第四分部52与第二太阳能电池82中的第一分部41之间的距离(d1),大于第一太阳能电池81中的第二分部42与第二太阳能电池82中的第三分部51之间的距离(d2),这是由于第一太阳能电池81中的第四分部52与第二太阳能电池82中的第一分部41不与第一导电线91和第三导电线93完全交叠,而第一太阳能电池81中的第二分部42与第二太阳能电池82中的第三分部51与第二导电线92完全交叠,因此,需要在第二导电线92跨接第一太阳能电池81和第二太阳能电池82时设置面积较大的绝缘层。
89.可选的,第三分部51和第四分部52可以设置为矩形结构,第四分部52在第一方向a上的尺寸(长度)可以小于第四分部52在第二方向b上的尺寸(宽度),即第四分部52可以设置为扁平状的矩形结构,进一步的,第四分部52与半导体基板10的第二侧边之间的距离可以为1-5毫米,从而使得第四分部52可以确保第二导电线92在焊接结束位置发生较大程度的偏移时不与极性相反的细栅电极相互接触而发生短路,还可以避免使用较多的绝缘胶,
降低太阳能电池的生产成本。
90.在本实用新型实施例中,第三分部51在第一方向a上的尺寸(长度)可以大于第三分部51在第二方向b上的尺寸(宽度),即第三分部51可以设置为竖向长条状的矩形结构,从而使得第三分部51可以确保第二导电线92在跨接第一太阳能电池81与相邻的第二太阳能电池82的位置,发生较大程度的偏移时不与极性相反的细栅电极相互接触而发生短路。
91.在本实用新型实施例中,第三绝缘层60和第四绝缘层70可以设置为矩形结构,第三绝缘层60和第四绝缘层70在第一方向a上的尺寸(长度)可以大于在第二方向b上的尺寸(宽度)。
92.可选的,参照图1,太阳能电池中的正极主栅电极21还可以包括设置在相邻正极连接点211之间,以及边界正极连接点与半导体基板10的侧边之间的正极连接栅线212,相应的,正极细栅电极22的一端与正极连接点211或正极连接栅线212连接,另一端与负极主栅电极31间隔第一预设距离。
93.进一步的,参照图2,第三绝缘层60可以包含第五分部61和第六分部62,且第五分部61和第六分部62设置在正极连接栅线212的相对两侧,第一绝缘层40可以包含第七分部43和第八分部44,且第七分部43和第八分部44设置在正极连接栅线212的相对两侧。即第一绝缘层40和第三绝缘层60均可以为包含两部分的分散结构,且分散结构的第一绝缘层40和第三绝缘层60位于正极连接栅线212相对两侧,并不覆盖正极连接栅线212。
94.在本实用新型实施例中,第五分部61和第六分部62在第一方向a上的尺寸与第二方向b上的尺寸的比值可以为5:1-1.5:1。
95.在本实用新型实施例中,正极连接栅线212和正极细栅电极22均可以为铝浆制备得到的铝电极,由于铝电极表面会产生一层氧化铝层,不会与焊带焊接,因此,当利用焊带连接相邻太阳能电池,正极连接点211作为焊接点与焊带进行焊接,焊带沿正极主栅电极21延伸时,正极连接栅线212可以与焊带接触而不被焊带焊断,因而正极连接栅线212上可以不设置第一绝缘层40和第三绝缘层60,从而节省绝缘胶的用量,降低太阳能电池的生产成本。
96.此外,第三绝缘层60中的第五分部61和第六分部62的形状和面积可以相同也可以不同,第五分部61和第六分部62与正极连接栅线212之间的距离也可以相同也可以不同,当第五分部61和第六分部62的形状和面积相同、与正极连接栅线212之间均间隔第三预设距离时,则第五分部61和第六分部62对称设置在正极连接栅线212的相对两侧;第一绝缘层40中的第七分部43和第八分部44的形状和面积可以相同也可以不同,第七分部43和第八分部44与正极连接栅线212之间的距离也可以相同也可以不同,当第七分部43和第八分部44的形状和面积相同、与正极连接栅线212之间均间隔第四预设距离时,则第七分部43和第八分部44对称设置在正极连接栅线212的相对两侧。
97.其中,所述第三预设距离和第四预设距离可以根据焊带的偏移距离确定,以确保焊带在发生一定程度的偏移的情况下,不与极性相反的细栅电极接触。
98.可选的,参照图1,太阳能电池中的负极主栅电极31还可以包括设置在相邻负极连接点311之间,以及边界负极连接点与半导体基板10的侧边之间的负极连接栅线312,相应的,负极细栅电极32的一端与负极连接点311或负极连接栅线312连接,另一端与正极主栅电极21间隔第二预设距离。
99.进一步的,参照图2,第二绝缘层50和第四绝缘层70还可以覆盖负极连接栅线312,使得第二绝缘层50和第四绝缘层70的结构为一体化结构,有利于第二绝缘层50和第四绝缘层70的工艺制备。
100.本实用新型实施例中,负极连接点311、负极连接栅线312和负极细栅电极32均可以为银浆制备得到的银电极,当利用焊带连接相邻太阳能电池,负极连接点311作为焊接点与焊带进行焊接,焊带沿负极主栅电极31延伸时,覆盖负极连接栅线312的第二绝缘层50和第四绝缘层70可以避免焊带与负极连接栅线312接触,从而避免焊带表面的焊锡涂层将负极连接栅线312中的银溶解吞噬而使得负极连接栅线312被焊带焊断,从而确保了负极连接栅线312的可靠性。
101.可选的,正极连接点211可以包括中心部,以及设置在中心部外侧的外缘部。其中,正极连接点211中的中心部可以为采用银浆制备得到的银电极,外缘部可以为采用铝浆制备得到的铝电极,从而可以降低银的用量,以节省成本。
102.可选的,图5示出了本实用新型实施例中的一种太阳能电池的局部结构示意图,如图5所示,第二绝缘层50靠近负极连接点311中边界负极连接点的端部可以设置有凸出绝缘结构53,凸出绝缘结构53在第二方向b上的尺寸,小于第二绝缘层50在第二方向b上的尺寸,从而可以减少第二绝缘层50中的绝缘胶流动扩展至负极连接点311的量,避免过量的绝缘胶扩展至负极连接点311上,从而影响负极连接点311与焊带之间的连接可靠性。
103.在本实用新型实施例中,一体化结构的第四绝缘层70、第三绝缘层60和第一绝缘层40靠近连接点的端部也可以设置凸出结构,以避免过量的绝缘胶扩展至连接点上,从而影响连接点与焊带之间的连接可靠性。
104.在本实用新型实施例中,第三绝缘层60和第四绝缘层70的形状、面积、与对应极性的细栅电极之间的交叠面积可以相同,也可以不同;第一绝缘层40和第二绝缘层50的形状、面积、与对应极性的细栅电极之间的交叠面积可以相同,也可以不同。
105.例如,位于相邻正极连接点211之间的第三绝缘层60可以覆盖正极连接栅线212,使得第三绝缘层60的结构为一体化结构,同时,位于相邻负极连接点311之间的第四绝缘层70可以覆盖负极连接栅线312,使得第四绝缘层70的结构也为一体化结构,此时,第三绝缘层60和第四绝缘层70的形状相同,均为一体化结构。
106.又如,位于边界正极连接点与半导体基板10侧边之间的第一绝缘层40可以不覆盖正极连接栅线212,即第一绝缘层40为包含第七分部43和第八分部44的分散结构,同时,位于边界负极连接点与半导体基板10侧边之间的第二绝缘层50可以不覆盖负极连接栅线312,即第二绝缘层50也可以为包含设置在负极连接栅线312相对两侧的两个分部的分散结构。
107.图6出了本实用新型实施例中的另一种太阳能电池的结构示意图,如图6示,由于正极细栅电极22通常采用铝电极,即使与正极连接点211连接的焊带的位置发生一定程度的偏移,焊带与正极细栅电极22发生接触也不会造成短路或焊带将正极细栅电极22焊断,因此,设置在相邻正极连接点211之间的第三绝缘层60,以及设置在边界正极连接点和半导体基板10的侧边之间的第一绝缘层40,可以仅覆盖负极细栅电极32靠近正极连接点211的一部分,但不覆盖正极细栅电极22,从而使得设置第一绝缘层40和第三绝缘层60沿第一方向a间隔设置,即在负极细栅电极32对应的位置设置第一绝缘层40或第三绝缘层60,以避免
焊带发生偏移时于负极细栅电极32接触发生短路,但是在正极细栅电极22对应的位置不设置第一绝缘层40和第三绝缘层60,避免了第一绝缘层40和第三绝缘层60进行大面积的设置,从而减少了第一绝缘层40和第三绝缘层60的面积,降低了太阳能电池的生产成本。
108.图7示出了本实用新型实施例中的另一种相邻太阳能电池的连接示意图,图7中的第一太阳能电池81和第二太阳能电池82为如图6所示的太阳能电池,第一太阳能电池81与相邻的第二太阳能电池82之间通过第二导电线92连接,第二导电线92的一端与第一太阳能电池81中的多个正极连接点211连接,第二导电线92的另一端与太阳能电池中的多个负极连接点311连接,即第一太阳能电池81中第二导电线92的焊接起始位置对应设置有第一分部41,而第二导电线92的焊接起始位置无需延伸出半导体基板10的第一侧边,因此,无需设置长度较大的第一分部41,而第二导电线92从第一太阳能电池81跨接至第二太阳能电池82,因此,第二导电线92在跨接相邻两个太阳能电池时需要延伸出半导体基板10与第一侧边相对的第二侧边,因此,需要设置长度较大的第二分部42,以避免该位置对应的导电线位置发生偏移与极性相反的细栅电极相互接触而发生短路。由此可知,第一分部41的面积小于第二分部42的面积,从而可以减少绝缘胶的用量,从而降低太阳能电池的生产成本。
109.同时,第二太阳能电池82中第二导电线92的焊接结束位置对应设置有第四分部52,而第二导电线92的焊接结束位置无需延伸出半导体基板10的第二侧边,因此,无需设置长度较大的第四分部52,而第二导电线92从第一太阳能电池81跨接至第二太阳能电池82,因此,第二导电线92在跨接相邻两个太阳能电池时需要延伸出半导体基板10的第一侧边,因此,需要设置长度较大的第三分部51,以避免该位置对应的导电线位置发生偏移与极性相反的细栅电极相互接触而发生短路。由此可知,第四分部52的面积小于第三分部51的面积,从而可以减少绝缘胶的用量,从而降低太阳能电池的生产成本。
110.图8示出了本实用新型实施例中的又一种相邻太阳能电池的连接示意图,图8中的第一太阳能电池81和第二太阳能电池82为如图2所示的太阳能电池,第一太阳能电池81与相邻的第二太阳能电池82之间通过第二导电线92连接,第二导电线92的一端与第一太阳能电池81中的多个正极连接点211连接,第二导电线92的另一端与太阳能电池中的多个负极连接点311连接。
111.图9出了本实用新型实施例中的一种太阳能电池的截面示意图,如图9示,太阳能电池中的正极电极20设置在半导体基板10背光面中的n型扩散区域100上,负极电极30设置在半导体基板10背光面中的p型扩散区域110上。半导体基板10向光面可以为经过制绒后得到的绒面结构,同时,在半导体基板10向光面上可以设置有减反射层120,增加太阳能电池吸收的太阳光线,从而提高太阳能电池的效率。
112.综上所述,在本实用新型实施例中,包括:半导体基板,包括相对平行的侧边,设置在半导体基板背光面上正极主栅电极、正极细栅电极、负极主栅电极、负极细栅电极和第一绝缘层、第二绝缘层;正极主栅电极和负极主栅电极沿第一方向相互平行且间隔设置,正极细栅电极和负极细栅电极沿第二方向相互平行且间隔设置,第一方向与第二方向互不平行;正极主栅电极包括:多个用于与导电线连接的正极连接点,负极主栅电极包括:多个用于与导电线连接的负极连接点;第一绝缘层设置在边界正极连接点与半导体基板的侧边之间,第一绝缘层覆盖正极细栅电极和负极细栅电极中靠近正极主栅电极的一部分,边界正极连接点为第一方向上靠近侧边的正极连接点;第二绝缘层设置在边界负极连接点与半导
体基板的侧边之间,第二绝缘层覆盖负极细栅电极和正极细栅电极中靠近负极主栅电极的一部分,边界负极连接点为第一方向上靠近侧边的负极连接点。本实用新型中,在太阳能电池的边界正极连接点和侧边之间,设置有覆盖负极细栅电极的第一绝缘层,在边界负极连接点和侧边之间,设置有覆盖正极细栅电极的第二绝缘层,从而可以确保即使在相邻两个太阳能电池发生偏移,导致跨接在相邻两个太阳能电池之间的导电线发生较大的偏移的情况下,导电线也不与极性相反的细栅电极相互接触而产生短路。
113.本实用新型实施例还提供了一种光伏组件,包括多个串和/或并联连接的太阳能电池串,其中,太阳能电池串包括上述太阳能电池和多条导电线,导电线的一端连接太阳能电池的正极电极中的多个正极连接点,导电线的另一端连接相邻太阳能电池的负极电极中的多个负极连接点,从而使得太阳能电池和相邻太阳能电池之间电连接,将太阳能电池和相邻太阳能电池中产生并汇聚的电流进行进一步的汇集。
114.在本实用新型实施例中,所述导电线的横截面即可以为圆形或矩形结构,且横截面为矩形结构的导电线的宽度大于厚度,可以提高导电线与太阳能电池之间的连接可靠性。导电线的线宽可以为0.5-2毫米,分别与一个太阳能电池中的正极连接点211和负极连接点311连接的导电线的数量可以为5-15条。相邻导电线之间的距离可以为4-8毫米。
115.优选的,所述导电线的线宽可以为0.5-1.5毫米,并且相邻导电线之间的距离大于或等于2毫米,并且小于或等于半导体基板在第一方向上的长度的0.5倍。
116.在本实用新型实施例中,导电线可通过导电粘合剂或焊接的方式连接到各个太阳能电池背光面上的正极连接点或负极连接点。其中,导电粘合剂可以为包括锡或含锡合金的焊膏,或是在环氧树脂、丙烯酸树脂、硅树脂中包括锡或含锡的合金形成的导电膏。
117.需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
118.通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述的方法。
119.上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本实用新型的保护之内。

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