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一種太陽能電池組件的制作方法

文檔序號(hào):12451125閱讀:292來源:國知局
一種太陽能電池組件的制作方法與工藝

本實(shí)用新型涉及太陽能電池組件領(lǐng)域,具體的說,是涉及一種太陽能電池組件。



背景技術(shù):

隨著太陽能的廣泛應(yīng)用,太陽能光伏板產(chǎn)業(yè)也蓬勃發(fā)展。傳統(tǒng)的,太陽能電池板在生產(chǎn)時(shí),由于電池片結(jié)構(gòu)的特性,均需要將多塊電池片和焊帶焊接成電池串,再將多串電池串用焊帶串聯(lián)成組件。

由于每片電池片上均設(shè)置有焊帶,大大減少了電池片的光照面積,從而減少了有效的發(fā)電面積;再者,串接而成的電池串上,電池片與電池片之間也存在間距,同樣減少了光照面積或發(fā)電面積;以上兩個(gè)原因?qū)е码姵亟M件的發(fā)電功率偏低。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

為解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型的目的在于提供一種增大有效受光面積、輸出功率和發(fā)電效率高的太陽能電池組件及其制作工藝。

為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:

一種太陽能電池組件,包括至少一串縱向或橫向排布的電池片單元組,每串電池片單元組包括至少兩片電池片單元,同一串的電池片單元本體依次局部重疊排布,所述電池片單元包括正面和反面,所述正面設(shè)置有發(fā)電區(qū)和設(shè)置于所述發(fā)電區(qū)一側(cè)邊緣的正面主柵線,所述發(fā)電區(qū)上設(shè)置有若干細(xì)柵線,所述細(xì)柵線與所述正面主柵線相連接;所述反面設(shè)置有反面主柵線和鋁背場,且正面主柵線和反面主柵線分別位于所述電池片單元的相對(duì)兩側(cè);每一片電池片單元的正面主柵線和反面主柵線分別導(dǎo)電連接相鄰且不同的另外兩片中其中一片電池片單元的反面主柵線,以及其中另一片電池片單元的正面主柵線。

太陽能電池組件的正面沒有顯露主柵線,沒有主柵線占據(jù)有效空間,使得整個(gè)太陽能電池組件的有效發(fā)電面積增加,并且不再需要使用焊帶連接,摒棄了焊帶連接帶來的工序增加、成本增加、占用有效發(fā)電面積的弊端。

進(jìn)一步的,太陽能電池組件包括至少兩片相粘接的電池片單元,所述電池片單元包括正面和反面,所述正面設(shè)置有發(fā)電區(qū)和設(shè)置于所述發(fā)電區(qū)一側(cè)邊緣的正面主柵線,所述發(fā)電區(qū)上設(shè)置有若干細(xì)柵線,所述細(xì)柵線與所述正面主柵線相連接;所述反面設(shè)置有反面主柵線和鋁背場,且正面主柵線和反面主柵線分別位于所述電池片單元的相對(duì)兩側(cè);其中一片所述電池片單元的反面主柵線粘結(jié)并導(dǎo)電連接另外一片的正面主柵線。

進(jìn)一步的,所述正面主柵線連接所述細(xì)柵線的一端。

進(jìn)一步的,每一片電池片單元的正面主柵線與相鄰電池片單元的反面主柵線重合疊放,相鄰兩片電池片單元重合疊加的寬度為1.2-2.5mm。

進(jìn)一步的,至少兩片電池片單元首尾重合疊加成一串電池片單元組,所述太陽能電池組件包括至少一串電池片單元組,每串電池片單元組包括2-80片電池片單元。

進(jìn)一步的,所述電池片單元組為至少兩串,電池片單元組之間設(shè)有匯流條將電池片單元組進(jìn)行串聯(lián)、并聯(lián)、部分并聯(lián)后再串聯(lián)或部分串聯(lián)后再并聯(lián)。

進(jìn)一步的,在匯流條與電池片單元組之間設(shè)置引出線,引出線的一部分與所述電池片單元組最外側(cè)的一片電池片單元的正面主柵線或反面主柵線電連接,另一部分向遠(yuǎn)離電池片單元組的外側(cè)延伸,并與匯流條電連接。

進(jìn)一步的,匯流條與電池片單元主柵線之間的連接寬度為1--8mm。

進(jìn)一步的,匯流條作為引出線的部分折疊于電池片單元組的背面,并設(shè)置有絕緣層將其與電池片背面進(jìn)行隔離。

進(jìn)一步的,所述匯流條設(shè)有連接部和引出部,所述連接部與其連接的正面或反面主柵線同一走向,所述引出部與所述連接部垂直或成一鈍角或銳角。

進(jìn)一步的,所述每一串電池片單元組的與正面主柵線連接的引出線或與反面主柵線的引出線的連接部至少為兩個(gè),引出部再連接于同一條引出主線。

進(jìn)一步的,相鄰電池片單元組同一側(cè)的最外端的主柵線極性不同,即正面主柵線和反面主柵線間隔排布,其中一側(cè)的所有正面主柵線與反面主柵線連接于同一條引出主線,而另一側(cè)的所有正面主柵線連接于一條正面主柵線引出主線,所有反面主柵線連接于一條反面主柵線引出主線,正面主柵線引出主線與反面主柵線引出主線作為太陽能電池組件的總輸出引出線。

進(jìn)一步的,所述電池片單元組的與正面主柵線連接的引出線或與反面主柵線的引出線彎折折疊放置于電池片單元組的背面,所述正面主柵線引出主線與反面主柵線引出主線也設(shè)置于電池片單元組的背面,并在引出線以及正面主柵線引出主線、反面主柵線引出主線和電池片單元組的背面之間設(shè)置絕緣隔離部件。

制作本實(shí)用新型太陽能電池組件以及電池片單元涉及一種太陽能電池片,包括鋁背場涂層、硅片層和細(xì)柵線,所述太陽能電池片正面分隔為至少兩個(gè)獨(dú)立的區(qū)域,每個(gè)區(qū)域的其中一側(cè)邊沿或鄰近該邊沿處設(shè)有至少一條正面主柵線,該區(qū)域的正面所有的細(xì)柵線都與該區(qū)域的正面主柵線對(duì)應(yīng)電連接。這里的獨(dú)立區(qū)域即是一個(gè)電池片單元,它可以切割下來獨(dú)立使用,也可以不切割,利用導(dǎo)線(或引出線)進(jìn)行電池片單元之間的串并聯(lián)。

這里所說的太陽能電池片,是用于制備太陽能電池組件的一個(gè)必備部件,在傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝中,這個(gè)太陽能電池片包括硅片、鋁背場涂層、正面細(xì)柵線、三條或四條縱向的主柵線,在制備太陽能電池組件時(shí),需要用焊帶將多個(gè)太陽能電池片的主柵線焊接串聯(lián)了起來,并且通?,F(xiàn)有的太陽能電池片上的各能量轉(zhuǎn)換單元是由細(xì)柵線和主柵線連接為一個(gè)整體的,每條主柵線同時(shí)收集左右兩側(cè)能量轉(zhuǎn)換單元的電流。本實(shí)用新型的太陽能電池片上的主柵線是橫向設(shè)置的,并且將太陽能電池片分隔為相互獨(dú)立的至少兩個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域只設(shè)置一條正面主柵線,每條主柵線只收集本區(qū)域(僅位于該正面主柵線的一側(cè))能量轉(zhuǎn)換單元的電流,為了提高能量的轉(zhuǎn)換效率,這個(gè)區(qū)域越小越好,這樣細(xì)柵線到主柵線的路徑就越短,收集轉(zhuǎn)換的效率就越高,受工藝及成本限制,優(yōu)選在2-6個(gè)獨(dú)立區(qū)域之間進(jìn)行選擇,也可以根據(jù)實(shí)際需要,制備7個(gè)及以上區(qū)域的太陽能電池片。本實(shí)用新型的太陽能電池片在太陽能組件的制備應(yīng)用中,具有更高的靈活性,舉例如下:1、可以將各區(qū)域切割為一個(gè)個(gè)獨(dú)立的太陽能電池單元片,各太陽能電池單元片之間的連接可采用串行排列、首尾交錯(cuò)疊加的方式串聯(lián),如將每一片太陽能電池單元片的主柵線置于整個(gè)太陽能電池片單元的上方,將各單元片從上到下依次排布,上一片的下沿正好搭在下一單元片的上沿,且正好遮住下一單元片的主柵線,并使得下一單元片的主柵線與上一單元片的背面正極電連接,依次類推,將所有的單元片串聯(lián)起來,這樣,太陽能電池組件的正面沒有顯露主柵線,沒有主柵線占據(jù)有效空間,使得整個(gè)太陽能電池組件的有效發(fā)電面積增加,并且不再需要使用焊帶連接,摒棄了焊帶連接帶來的工序增加、成本增加、占用有效發(fā)電面積的弊端。2、如上述方式交錯(cuò)疊加排布,但是正面主柵線與上一片的背面正電極絕緣隔離,所有單元片的正面主柵線在側(cè)面或背面全部連接在一起,所有單元的背面正電極也連接在一起,最后分別引出,即形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)的組件結(jié)構(gòu)。如圖3所示。這樣為整個(gè)組件的電路結(jié)構(gòu)帶來更多的組合選擇。3、將上述兩種連接方式進(jìn)行任意組合,可以得到更加豐富的組件電路形式。4、可以利用連接線將某一區(qū)域的正面主柵線與另一區(qū)域的背面電極連接起來,這樣,可以不用切割電池片,先將一片太陽能電池片上面各區(qū)域串聯(lián)或并聯(lián)或串聯(lián)、并聯(lián)混合連接起來,然后再將多片太陽能電池片進(jìn)行串聯(lián),最后完成一個(gè)太陽能電池組件的安裝。

進(jìn)一步的,所述太陽能電池片背面對(duì)應(yīng)于正面區(qū)域、且位于太陽能電池片正面對(duì)應(yīng)區(qū)域的主柵線相對(duì)的另一側(cè)邊沿或鄰近該邊沿處設(shè)有背面主柵線,該背面主柵線與對(duì)應(yīng)區(qū)域太陽能電池片的背面電極電連接。

進(jìn)一步的,所述太陽能電池片正面各區(qū)域之間設(shè)有一條使相鄰區(qū)域之間電氣隔離的隔離帶。

進(jìn)一步的,在所述太陽能電池片的背面對(duì)應(yīng)于所述正面隔離帶位置的部分不設(shè)置鋁背場涂層。

進(jìn)一步的,在所述太陽能電池片的背面對(duì)應(yīng)于所述正面各區(qū)域之間的位置,設(shè)置條狀或線狀的不設(shè)置鋁背場涂層的分割線。

進(jìn)一步的,所述太陽能電池片正面最外側(cè)的兩個(gè)區(qū)域的正面主柵線,設(shè)置于太陽能電池片最外側(cè)邊沿處或靠近最外側(cè)邊沿處。

進(jìn)一步的,所述正面主柵線包括焊接部和連接部,所述焊接部的寬度大于連接部的寬度,所述焊接部之間由連接部連接,所述正面主柵線為一貫通的單一柵線或兩條或多條相互分離的柵線。

進(jìn)一步的,所述細(xì)柵線之間還設(shè)有垂直于細(xì)柵線并將相鄰細(xì)柵線連通的橫向細(xì)柵線。

本實(shí)用新型還提供一種太陽能電池組件,其特征在于,包括至少兩片相粘接的電池片單元,所述電池片單元包括正面和反面,所述正面設(shè)置有發(fā)電區(qū)和設(shè)置于所述發(fā)電區(qū)一側(cè)邊緣的正面主柵線,所述發(fā)電區(qū)上設(shè)置有若干細(xì)柵線,所述細(xì)柵線與所述正面主柵線相連接;所述反面設(shè)置有反面主柵線和鋁背場,且正面主柵線和反面主柵線分別位于所述電池片單元的相對(duì)兩側(cè);其中一片所述電池片單元的反面主柵線粘結(jié)并導(dǎo)電連接另外一片的正面主柵線。所述電池片單元即由上述太陽能電池片將各區(qū)域獨(dú)立切割而成。

進(jìn)一步的,所述正面主柵線連接所述細(xì)柵線的一端。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型太陽能電池片中正面絲網(wǎng)圖形的的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為本實(shí)用新型太陽能電池片中反面絲網(wǎng)圖形的的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3為本實(shí)用新型太陽能電池片的制作工藝的切割示意圖;

圖4為本實(shí)用新型太陽能電池片中電池片單元正面的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖5為本實(shí)用新型太陽能電池片中電池片單元反面的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖6為本實(shí)用新型太陽能電池片的制作工藝的粘貼示意圖之一;

圖7為本實(shí)用新型太陽能電池片的制作工藝的粘貼示意圖之二;

圖8為本實(shí)用新型太陽能電池片的制作工藝中兩片電池片單元粘貼后的成品圖;

圖9為本實(shí)用新型太陽能電池片的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖10為太陽能電池片組件的結(jié)構(gòu)示意圖之一;

圖11為太陽能電池片組件的結(jié)構(gòu)示意圖之二;

圖12為引出線的示意圖及引出線與主柵線的連接示意圖;

圖13為引出線和匯流條連接關(guān)系示意圖;

圖14為引出線及匯流條翻折于太陽能電池組件背面的示意圖;

圖15為電池片單元組之間連接方式的一種示例。

其中,1、電池片單元,2、發(fā)電區(qū),3、正面主柵線,4、細(xì)柵線,5、反面主柵線,6、鋁背場,7、正面邊緣主柵線,8、反面邊緣主柵線,9、切割線,10、導(dǎo)電粘接材料,101、電池片單元組,301、引出線,302、匯流條,304、絕緣層,3011、連接部,3012、延伸部。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

為了達(dá)到本實(shí)用新型的目的,一種太陽能電池組件,包括至少一串縱向或橫向排布的電池片單元組,每串電池片單元組包括至少兩片電池片單元,同一串的電池片單元本體依次局部重疊排布,所述電池片單元包括正面和反面,所述正面設(shè)置有發(fā)電區(qū)和設(shè)置于所述發(fā)電區(qū)一側(cè)邊緣的正面主柵線,所述發(fā)電區(qū)上設(shè)置有若干細(xì)柵線,所述細(xì)柵線與所述正面主柵線相連接;所述反面設(shè)置有反面主柵線和鋁背場,且正面主柵線和反面主柵線分別位于所述電池片單元的相對(duì)兩側(cè);每一片電池片單元的正面主柵線和反面主柵線分別導(dǎo)電連接相鄰且不同的另外兩片中其中一片電池片單元的反面主柵線,以及其中另一片電池片單元的正面主柵線。

電池片單元如圖4和圖5所示,圖4所示電池片單元1正面包括細(xì)柵線4和與細(xì)柵線4相垂直的正面主柵線3,正面主柵線3設(shè)置于電池片單元的一側(cè)邊沿處。

圖5所示電池片單元1反面包括反面主柵線5和鋁背場6,反面主柵線5與正面主柵線3方向一致,但其設(shè)置于與正面主柵線相對(duì)的另一側(cè)反面邊沿處。

圖6是顯示兩片準(zhǔn)備進(jìn)行串聯(lián)的電池片單元,上面一片電池片單元的下邊沿正面主柵線3上設(shè)置導(dǎo)電粘接材料10,然后將下一片電池片單元上邊沿重疊在上一片電池片單元的下邊沿上,使得下一片電池片單元的反面主柵線與上一片電池片單元的正面主柵線重合導(dǎo)電粘接在一起,從而實(shí)現(xiàn)上下兩片電池片單元的串聯(lián),如圖7和圖8所示,是兩片電池片單元串聯(lián)的情形,多片電池片單元串聯(lián)后的情形如圖9所示。圖9中,顯示的5片電池片單元依次由上到下重疊排布串聯(lián),每片電池片單元的反面主柵線位于上方一側(cè)邊緣,并位于圖示的背面,而正面主柵線位于每片電池片單元的下方一側(cè)邊緣,下一片電池片單元上邊沿重疊在上一片電池片單元的下邊沿上,使得下一片電池片單元的反面主柵線與上一片電池片單元的正面主柵線重合導(dǎo)電粘接在一起,從而實(shí)現(xiàn)上下多片電池片單元的串聯(lián),最終形成一串電池片單元組,每串電池片單元組包含的電池片單元的數(shù)量可以自由選擇,一般選擇2-80片。每串電池片單元組最上方一片的反面主柵線以及最下方一片電池片單元的正面主柵線成為整串電池片單元組的正負(fù)兩極,可以在這里電連接引出線和匯流條,也可以與其它電池片單元組進(jìn)行串并聯(lián),最終組成需要的太陽能電池組件。

如上所述,太陽能電池組件包括至少兩片相粘接的電池片單元,所述電池片單元包括正面和反面,所述正面設(shè)置有發(fā)電區(qū)和設(shè)置于所述發(fā)電區(qū)一側(cè)邊緣的正面主柵線,所述發(fā)電區(qū)上設(shè)置有若干細(xì)柵線,所述細(xì)柵線與所述正面主柵線相連接;所述反面設(shè)置有反面主柵線和鋁背場,且正面主柵線和反面主柵線分別位于所述電池片單元的相對(duì)兩側(cè);其中一片所述電池片單元的反面主柵線粘結(jié)并導(dǎo)電連接另外一片的正面主柵線。在實(shí)際應(yīng)用中,也可以采用焊接或其它電連接方式進(jìn)行正反主柵線以及電池片單元組之間的電連接。

一般情形下,所述正面主柵線連接所述細(xì)柵線的一端。細(xì)柵線排布滿整個(gè)電池片單元的有效面積,其排布圖案以加大收集效率和減少占用正面面積為原則,有時(shí)同時(shí)設(shè)置縱橫兩個(gè)方向的細(xì)柵線,防止某條細(xì)柵線斷裂造成有效發(fā)電面積減少,細(xì)柵線收集電流后,連接位于電池片單元邊沿的正面主柵線輸出,采用上述疊加的排布方式,主柵線不再占用正面電池片組件有效發(fā)電面積,大大提高了生產(chǎn)效率,同時(shí)不再需要焊帶焊接,大大節(jié)約了生產(chǎn)工序和成本。

為了進(jìn)一步滿足電氣連接性能要求及減少面積占比,每一片電池片單元的正面主柵線與相鄰電池片單元的反面主柵線重合疊放,相鄰兩片電池片單元重合疊加的寬度為1.2-2.5mm。

疊片寬度定義,包括主柵線寬度和主柵線兩側(cè)各有一邊隔離區(qū)寬度的總和。實(shí)施例,以疊片寬度為2mm為例,典型的設(shè)計(jì)是主柵線寬度1mm,兩側(cè)隔離區(qū)都是0.5mm,隔離區(qū)分屬于上下兩個(gè)小電池片。合理的點(diǎn)膠孔徑是0.3~0.5mm,涂敷于1mm寬度的主柵線上。高溫焊接后,導(dǎo)電膠或焊膏成分全部擴(kuò)散涂敷于主柵線區(qū)域,隔離區(qū)防止其擴(kuò)散外溢??紤]到點(diǎn)膠精度和速度的相互制約關(guān)系,點(diǎn)膠孔徑變細(xì)時(shí)影響點(diǎn)膠速度和穩(wěn)定性,目前最小孔徑在0.3mm。點(diǎn)膠中心線偏移量為+/-0.05mm,主柵線寬度不宜小于0.6mm。激光切片中心線偏移量為+/-0.1mm,切割用的隔離區(qū)寬度不宜小于0.6mm。總計(jì)疊片區(qū)寬度應(yīng)大于等于1.2mm。疊片區(qū)寬度目前的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)2mm穩(wěn)定生產(chǎn),放大余量至2.5mm,再大則沒有意義,只是浪費(fèi)電池片。

在實(shí)際應(yīng)用中,至少兩片電池片單元首尾重合疊加成一串電池片單元組,所述太陽能電池組件包括至少一串電池片單元組(通常每個(gè)組件包括并列的三到六串電池片單元組),每串電池片單元組包括2-50片電池片單元。

一般而言,所述電池片單元組為至少兩串,電池片單元組之間設(shè)有匯流條將電池片單元組進(jìn)行串聯(lián)、并聯(lián)、部分并聯(lián)后再串聯(lián)或部分串聯(lián)后再并聯(lián)。

在一些實(shí)施例中,在匯流條與電池片單元組之間設(shè)置引出線,如圖12所示引出線的一部分與所述電池片單元組最外側(cè)的一片電池片單元的正面主柵線3或反面主柵線電連接(圖中標(biāo)號(hào)3011的部分為引出線與正面主柵線或反面主柵線連接的連接部),另一部分向遠(yuǎn)離電池片單元組的外側(cè)延伸(圖中標(biāo)號(hào)為3012的部分為延伸部,延伸部用于與匯流條連接,某些時(shí)候,延伸部可以作為匯流條使用,或匯流條與引出線是一體成型的),并與匯流條電連接。圖12所示的實(shí)施例,也可以作為匯流條與引出線一體成型的一種范例,匯流條設(shè)有連接部(即3011所示的部分)和引出部(即3012所示的部分),所述連接部與其連接的正面或反面主柵線同一走向,所述引出部與所述連接部垂直或成一鈍角或銳角。

在某些實(shí)施例中,匯流條直接與正、反主柵線連接時(shí),匯流條與電池片單元主柵線之間的連接寬度為1--8mm。當(dāng)在匯流條與電池片單元組之間設(shè)置引出線時(shí),引出線與電池片單元主柵線之間的連接寬度為1--8mm。這個(gè)寬度是是指匯流條或引出線覆蓋正、反主柵線長度方向的寬度。這樣,可以在同一個(gè)正面主柵線或反面主柵線上設(shè)置1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)或多個(gè)引出線或匯流條連接點(diǎn),保證足夠的電流輸送容量的同時(shí),減少匯流條或引出線的面積及使用量,節(jié)約成本。如圖13所示,匯流條302與正面主柵線3之間設(shè)有5條引出線301,4為細(xì)柵線。

在一些實(shí)施例中,當(dāng)匯流條與引出線一體成型時(shí),匯流條作為引出線的部分折疊于電池片單元組的背面,并設(shè)置有層將其與電池片背面進(jìn)行隔離。當(dāng)匯流條與引出線獨(dú)立制備時(shí),如圖14所示,電池片單元組101最外側(cè)的一條正面主柵線3與引出線301連接(這里將電池片單元組的正面放置在圖示的下方,其反面在上方,僅僅是為了制圖方便),引出線301再與匯流條302連接,在實(shí)際制備時(shí),將引出線301連通匯流條302一起翻折到電池片單元組的反面(就是背面),并設(shè)置有絕緣層304將其與電池片背面進(jìn)行隔離。這樣可以減小引出線及匯流條占據(jù)組件正面的面積,縮小太陽能電池組件的尺寸,也更加美觀。

一般而言,所述每一串電池片單元組的與正面主柵線連接的引出線或與反面主柵線的引出線的連接部至少為兩個(gè),引出部再連接于同一條引出主線。如圖13中,連接部(標(biāo)號(hào)301代表的部分)為5個(gè)。

在一些實(shí)施例中,進(jìn)行太陽能電池組件的組裝時(shí),相鄰電池片單元組同一側(cè)的最外端的主柵線極性不同,即正面主柵線和反面主柵線間隔排布,相當(dāng)于將相鄰的電池片單元組倒置排布,類似于將干電池極性間隔倒置后平行排布,其中一側(cè)的所有正面主柵線與反面主柵線連接于同一條引出主線,而另一側(cè)的所有正面主柵線連接于一條正面主柵線引出主線,所有反面主柵線連接于一條反面主柵線引出主線,正面主柵線引出主線與反面主柵線引出主線作為太陽能電池組件的總輸出引出線,如圖15所示,電池片單元組(即電池串)101極性間隔倒置排布,圖中示例為六串電池片單元組101,最左側(cè)的一串電池片單元組101的上端輸出為反面主柵線5,下端為正面主柵線3,其右邊相鄰的電池片單元組則極性倒置放置,上端為正面主柵線,下端為反面主柵線,以此類推,排布在上端的正面主柵線和反面主柵線均電連接在一起,而排布在下端的正面主柵線經(jīng)引出線301和回流線302電連接在一起,作為太陽能電池組件輸出的電極之一,而排布在下端的反面主柵線也經(jīng)另外的引出線及匯流條電連接在一起,作為太陽能電池組件輸出的另一個(gè)電極。圖15的示例僅僅是眾多電池片單元組之間串并聯(lián)方式中的一種,其余連接方式易于想到,不再贅述。

如上所述,可將電池片單元組的與正面主柵線連接的引出線或與反面主柵線的引出線彎折折疊放置于電池片單元組的背面,所述正面主柵線引出主線與反面主柵線引出主線也設(shè)置于電池片單元組的背面,并在引出線以及正面主柵線引出主線、反面主柵線引出主線和電池片單元組的背面之間設(shè)置絕緣隔離部件。以減少引出線及匯流條對(duì)太陽能電池組件正面面積的占用,減小組件尺寸。

本實(shí)用新型還公開了一種電池片單元的制作工藝,制作上述的電池片單元,具體包括以下步驟:

一、印刷:在硅片的正、反面上分別對(duì)應(yīng)印刷正面絲網(wǎng)圖形和反面絲網(wǎng)圖形,所述正面絲網(wǎng)圖形包括細(xì)柵線和與所述細(xì)柵線相垂直的正面主柵線,所述正面主柵線均勻間隔設(shè)置,且沿所述細(xì)柵線的長度方向,所述正面絲網(wǎng)圖形的一側(cè)的邊緣設(shè)置有正面邊緣主柵線;

所述反面絲網(wǎng)圖形包括反面主柵線和鋁背場,所述反面主柵線與所述正面主柵線方向一致,且均勻間隔設(shè)置,所述反面絲網(wǎng)圖形的一側(cè)的邊緣設(shè)置有反面邊緣主柵線,所述正面邊緣主柵線和反面邊緣主柵線分別位于所述硅片的相對(duì)兩側(cè);

二、切割:使用切割設(shè)備沿著切割線進(jìn)行切割,形成多片所述電池片單元;

其中,所述切割線用于將硅片切割成獨(dú)立的電池片單元;

三、粘接:將第一片電池片單元的正面主柵線涂上導(dǎo)電粘接材料,將第二片電池片單元的反面主柵線貼覆于第一片電池片單元的正面主柵線上,完成兩片電池片單元的粘結(jié);之后第三片電池片單元和第二片的粘接方式與第一片和第二片的粘接方式相同,以此類推,直至所有電池片單元粘接完畢,完成太陽能電池片的制作。

進(jìn)一步的,所述步驟三中的導(dǎo)電粘接材料為導(dǎo)電膠或焊錫膏或?qū)щ娔z帶或焊帶。

進(jìn)一步的,所述步驟二中,所述切割線均位于所述正面主柵線的同一側(cè),且與所述正面邊緣主柵線的外邊緣相一致。

制作本實(shí)用新型太陽能電池組件以及電池片單元涉及一種太陽能電池片,包括鋁背場涂層、硅片層和細(xì)柵線,所述太陽能電池片正面分隔為至少兩個(gè)獨(dú)立的區(qū)域,每個(gè)區(qū)域的其中一側(cè)邊沿或鄰近該邊沿處設(shè)有至少一條正面主柵線,該區(qū)域的正面所有的細(xì)柵線都與該區(qū)域的正面主柵線對(duì)應(yīng)電連接。這里的獨(dú)立區(qū)域即是一個(gè)電池片單元,它可以切割下來獨(dú)立使用,也可以不切割,利用導(dǎo)線(或引出線)進(jìn)行電池片單元之間的串并聯(lián)。

這里所說的太陽能電池片,是用于制備太陽能電池組件的一個(gè)必備部件,在傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝中,這個(gè)太陽能電池片包括硅片、鋁背場涂層、正面細(xì)柵線、三條或四條縱向的主柵線,在制備太陽能電池組件時(shí),需要用焊帶將多個(gè)太陽能電池片的主柵線焊接串聯(lián)了起來,并且通?,F(xiàn)有的太陽能電池片上的各能量轉(zhuǎn)換單元是由細(xì)柵線和主柵線連接為一個(gè)整體的,每條主柵線同時(shí)收集左右兩側(cè)能量轉(zhuǎn)換單元的電流。本實(shí)用新型的太陽能電池片上的主柵線是橫向設(shè)置的,并且將太陽能電池片分隔為相互獨(dú)立的至少兩個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域只設(shè)置一條正面主柵線,每條主柵線只收集本區(qū)域(僅位于該正面主柵線的一側(cè))能量轉(zhuǎn)換單元的電流,為了提高能量的轉(zhuǎn)換效率,這個(gè)區(qū)域越小越好,這樣細(xì)柵線到主柵線的路徑就越短,收集轉(zhuǎn)換的效率就越高,受工藝及成本限制,優(yōu)選在2-6個(gè)獨(dú)立區(qū)域之間進(jìn)行選擇,也可以根據(jù)實(shí)際需要,制備7個(gè)及以上區(qū)域的太陽能電池片。本實(shí)用新型的太陽能電池片在太陽能組件的制備應(yīng)用中,具有更高的靈活性,舉例如下:1、可以將各區(qū)域切割為一個(gè)個(gè)獨(dú)立的太陽能電池單元片,各太陽能電池單元片之間的連接可采用串行排列、首尾交錯(cuò)疊加的方式串聯(lián),如將每一片太陽能電池單元片的主柵線置于整個(gè)太陽能電池片單元的上方,將各單元片從上到下依次排布,上一片的下沿正好搭在下一單元片的上沿,且正好遮住下一單元片的主柵線,并使得下一單元片的主柵線與上一單元片的背面正極電連接,依次類推,將所有的單元片串聯(lián)起來,這樣,太陽能電池組件的正面沒有顯露主柵線,沒有主柵線占據(jù)有效空間,使得整個(gè)太陽能電池組件的有效發(fā)電面積增加,并且不再需要使用焊帶連接,摒棄了焊帶連接帶來的工序增加、成本增加、占用有效發(fā)電面積的弊端。2、如上述方式交錯(cuò)疊加排布,但是正面主柵線與上一片的背面正電極絕緣隔離,所有單元片的正面主柵線在側(cè)面或背面全部連接在一起,所有單元的背面正電極也連接在一起,最后分別引出,即形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)的組件結(jié)構(gòu)。如圖3所示。這樣為整個(gè)組件的電路結(jié)構(gòu)帶來更多的組合選擇。3、將上述兩種連接方式進(jìn)行任意組合,可以得到更加豐富的組件電路形式。4、可以利用連接線將某一區(qū)域的正面主柵線與另一區(qū)域的背面電極連接起來,這樣,可以不用切割電池片,先將一片太陽能電池片上面各區(qū)域串聯(lián)或并聯(lián)或串聯(lián)、并聯(lián)混合連接起來,然后再將多片太陽能電池片進(jìn)行串聯(lián),最后完成一個(gè)太陽能電池組件的安裝。

進(jìn)一步的,所述太陽能電池片背面對(duì)應(yīng)于正面區(qū)域、且位于太陽能電池片正面對(duì)應(yīng)區(qū)域的主柵線相對(duì)的另一側(cè)邊沿或鄰近該邊沿處設(shè)有背面主柵線,該背面主柵線與對(duì)應(yīng)區(qū)域太陽能電池片的背面電極電連接。

進(jìn)一步的,所述太陽能電池片正面各區(qū)域之間設(shè)有一條使相鄰區(qū)域之間電氣隔離的隔離帶。

進(jìn)一步的,在所述太陽能電池片的背面對(duì)應(yīng)于所述正面隔離帶位置的部分不設(shè)置鋁背場涂層。

進(jìn)一步的,在所述太陽能電池片的背面對(duì)應(yīng)于所述正面各區(qū)域之間的位置,設(shè)置條狀或線狀的不設(shè)置鋁背場涂層的分割線。

進(jìn)一步的,所述太陽能電池片正面最外側(cè)的兩個(gè)區(qū)域的正面主柵線,設(shè)置于太陽能電池片最外側(cè)邊沿處或靠近最外側(cè)邊沿處。

進(jìn)一步的,所述正面主柵線包括焊接部和連接部,所述焊接部的寬度大于連接部的寬度,所述焊接部之間由連接部連接,所述正面主柵線為一貫通的單一柵線或兩條或多條相互分離的柵線。

進(jìn)一步的,所述細(xì)柵線之間還設(shè)有垂直于細(xì)柵線并將相鄰細(xì)柵線連通的橫向細(xì)柵線。

上述硅片為一半成品部件,可以直接采購,一般其制備工藝,具體包括以下步驟:

一、硅片檢測;

二、表面制絨;

三、擴(kuò)散制結(jié);

四、去磷硅玻璃;

五、去除電池邊沿PN結(jié);

六、制備減反射膜。

之后才涉及正面主柵線和反面主柵線(或稱為背面主柵線)及正面細(xì)柵線的制備。根據(jù)本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)要求包括以下步驟:

(一)、印刷正面電極:在硅片的正面上對(duì)應(yīng)印刷正面絲網(wǎng)圖形,所述正面絲網(wǎng)圖形將電池片分隔為至少兩個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域包括細(xì)柵線和與所述細(xì)柵線相連通的正面主柵線,不同區(qū)域的正面主柵線平行間隔設(shè)置,其中位于電池片邊沿的兩個(gè)區(qū)域的正面主柵線分別設(shè)置于電池片的邊沿或靠近邊沿處;

(二)、印刷背面鋁背場:在硅片的背面對(duì)應(yīng)印刷反面絲網(wǎng)圖形,包括反面主柵線和鋁背場,所述反面主柵線與所述正面主柵線平行,對(duì)應(yīng)正面的每一個(gè)區(qū)域均設(shè)置一條背面主柵線,且背面主柵線位于該區(qū)域遠(yuǎn)離正面主柵線的一側(cè);

八、燒結(jié)。

如圖4-5和圖9所示,在本實(shí)用新型太陽能電池片的一些實(shí)施方式中,其包括至少兩片相粘接的電池片單元1,電池片單元1包括正面和反面,正面設(shè)置有發(fā)電區(qū)2和設(shè)置于發(fā)電區(qū)2一側(cè)邊緣的正面主柵線3,發(fā)電區(qū)2上設(shè)置有若干細(xì)柵線4,細(xì)柵線4與正面主柵線3相連接;反面設(shè)置有反面主柵線5和鋁背場6,且正面主柵線3和反面主柵線5分別位于電池片單元1的相對(duì)兩側(cè);其中一片電池片單元1的反面主柵線5粘結(jié)并導(dǎo)電連接另外一片的正面主柵線3,即每兩片電池片單元1粘接時(shí),只能是一片的正面主柵線3和另外一片的反面主柵線5相粘接。本實(shí)施方式中的電池片單元為5個(gè),當(dāng)然也可以是3個(gè)或其它的多個(gè),在此不做限制。

進(jìn)一步的,太陽能電池組件包括至少兩片相粘接的電池片單元,所述電池片單元包括正面和反面,所述正面設(shè)置有發(fā)電區(qū)和設(shè)置于所述發(fā)電區(qū)一側(cè)邊緣的正面主柵線,所述發(fā)電區(qū)上設(shè)置有若干細(xì)柵線,所述細(xì)柵線與所述正面主柵線相連接;所述反面設(shè)置有反面主柵線和鋁背場,且正面主柵線和反面主柵線分別位于所述電池片單元的相對(duì)兩側(cè);其中一片所述電池片單元的反面主柵線粘結(jié)并導(dǎo)電連接另外一片的正面主柵線。

進(jìn)一步的,所述正面主柵線連接所述細(xì)柵線的一端。

進(jìn)一步的,每一片電池片單元的正面主柵線與相鄰電池片單元的反面主柵線重合疊放,相鄰兩片電池片單元重合疊加的寬度為1.2-2.5mm。

進(jìn)一步的,至少兩片電池片單元首尾重合疊加成一串電池片單元組,所述太陽能電池組件包括至少一串電池片單元組,每串電池片單元組包括2-50片電池片單元。

進(jìn)一步的,所述電池片單元組為至少兩串,電池片單元組之間設(shè)有匯流條將電池片單元組進(jìn)行串聯(lián)、并聯(lián)、部分并聯(lián)后再串聯(lián)或部分串聯(lián)后再并聯(lián)。

進(jìn)一步的,在匯流條與電池片單元組之間設(shè)置引出線,引出線的一部分與所述電池片單元組最外側(cè)的一片電池片單元的正面主柵線或反面主柵線電連接,另一部分向遠(yuǎn)離電池片單元組的外側(cè)延伸,并與匯流條電連接。

進(jìn)一步的,匯流條與電池片單元主柵線之間的連接寬度為1--8mm。

進(jìn)一步的,匯流條作為引出線的部分折疊于電池片單元組的背面,并設(shè)置有絕緣層將其與電池片背面進(jìn)行隔離。

進(jìn)一步的,所述匯流條設(shè)有連接部和引出部,所述連接部與其連接的正面或反面主柵線同一走向,所述引出部與所述連接部垂直或成一鈍角或銳角。

進(jìn)一步的,所述每一串電池片單元組的與正面主柵線連接的引出線或與反面主柵線的引出線的連接部至少為兩個(gè),引出部再連接于同一條引出主線。

進(jìn)一步的,相鄰電池片單元組同一側(cè)的最外端的主柵線極性不同,即正面主柵線和反面主柵線間隔排布,其中一側(cè)的所有正面主柵線與反面主柵線連接于同一條引出主線,而另一側(cè)的所有正面主柵線連接于一條正面主柵線引出主線,所有反面主柵線連接于一條反面主柵線引出主線,正面主柵線引出主線與反面主柵線引出主線作為太陽能電池組件的總輸出引出線。

進(jìn)一步的,所述電池片單元組的與正面主柵線連接的引出線或與反面主柵線的引出線彎折折疊放置于電池片單元組的背面,所述正面主柵線引出主線與反面主柵線引出主線也設(shè)置于電池片單元組的背面,并在引出線以及正面主柵線引出主線、反面主柵線引出主線和電池片單元組的背面之間設(shè)置絕緣隔離部件。

本實(shí)用新型還公開了一種電池片單元的制作工藝,制作上述的電池片單元,具體包括以下步驟:

一、印刷:在硅片的正、反面上分別對(duì)應(yīng)印刷正面絲網(wǎng)圖形和反面絲網(wǎng)圖形,所述正面絲網(wǎng)圖形包括細(xì)柵線和與所述細(xì)柵線相垂直的正面主柵線,所述正面主柵線均勻間隔設(shè)置,且沿所述細(xì)柵線的長度方向,所述正面絲網(wǎng)圖形的一側(cè)的邊緣設(shè)置有正面邊緣主柵線;

所述反面絲網(wǎng)圖形包括反面主柵線和鋁背場,所述反面主柵線與所述正面主柵線方向一致,且均勻間隔設(shè)置,所述反面絲網(wǎng)圖形的一側(cè)的邊緣設(shè)置有反面邊緣主柵線,所述正面邊緣主柵線和反面邊緣主柵線分別位于所述硅片的相對(duì)兩側(cè);

二、切割:使用切割設(shè)備沿著切割線進(jìn)行切割,形成多片所述電池片單元;

其中,所述切割線與所述正面主柵線的邊緣相重合;

三、粘接:將第一片電池片單元的正面主柵線涂上導(dǎo)電粘接材料,將第二片電池片單元的反面主柵線貼覆于第一片電池片單元的正面主柵線上,完成兩片電池片單元的粘結(jié);之后第三片電池片單元和第二片的粘接方式與第一片和第二片的粘接方式相同,以此類推,直至所有電池片單元粘接完畢,完成太陽能電池片的制作。

進(jìn)一步的,所述步驟三中的導(dǎo)電粘接材料為導(dǎo)電膠或焊錫膏。

進(jìn)一步的,所述步驟二中,所述切割線均位于所述正面主柵線的同一側(cè),且與所述正面邊緣主柵線的外邊緣相一致。

制作本實(shí)用新型太陽能電池組件以及電池片單元涉及一種太陽能電池片,包括鋁背場涂層、硅片層和細(xì)柵線,所述太陽能電池片正面分隔為至少兩個(gè)獨(dú)立的區(qū)域,每個(gè)區(qū)域的其中一側(cè)邊沿或鄰近該邊沿處設(shè)有至少一條正面主柵線,該區(qū)域的正面所有的細(xì)柵線都與該區(qū)域的正面主柵線對(duì)應(yīng)電連接。這里的獨(dú)立區(qū)域即是一個(gè)電池片單元,它可以切割下來獨(dú)立使用,也可以不切割,利用導(dǎo)線(或引出線)進(jìn)行電池片單元之間的串并聯(lián)。

這里所說的太陽能電池片,是用于制備太陽能電池組件的一個(gè)必備部件,在傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝中,這個(gè)太陽能電池片包括硅片、鋁背場涂層、正面細(xì)柵線、三條或四條縱向的主柵線,在制備太陽能電池組件時(shí),需要用焊帶將多個(gè)太陽能電池片的主柵線焊接串聯(lián)了起來,并且通常現(xiàn)有的太陽能電池片上的各能量轉(zhuǎn)換單元是由細(xì)柵線和主柵線連接為一個(gè)整體的,每條主柵線同時(shí)收集左右兩側(cè)能量轉(zhuǎn)換單元的電流。本實(shí)用新型的太陽能電池片上的主柵線是橫向設(shè)置的,并且將太陽能電池片分隔為相互獨(dú)立的至少兩個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域只設(shè)置一條正面主柵線,每條主柵線只收集本區(qū)域(僅位于該正面主柵線的一側(cè))能量轉(zhuǎn)換單元的電流,為了提高能量的轉(zhuǎn)換效率,這個(gè)區(qū)域越小越好,這樣細(xì)柵線到主柵線的路徑就越短,收集轉(zhuǎn)換的效率就越高,受工藝及成本限制,優(yōu)選在2-6個(gè)獨(dú)立區(qū)域之間進(jìn)行選擇,也可以根據(jù)實(shí)際需要,制備7個(gè)及以上區(qū)域的太陽能電池片。本實(shí)用新型的太陽能電池片在太陽能組件的制備應(yīng)用中,具有更高的靈活性,舉例如下:1、可以將各區(qū)域切割為一個(gè)個(gè)獨(dú)立的太陽能電池單元片,各太陽能電池單元片之間的連接可采用串行排列、首尾交錯(cuò)疊加的方式串聯(lián),如將每一片太陽能電池單元片的主柵線置于整個(gè)太陽能電池片單元的上方,將各單元片從上到下依次排布,上一片的下沿正好搭在下一單元片的上沿,且正好遮住下一單元片的主柵線,并使得下一單元片的主柵線與上一單元片的背面正極電連接,依次類推,將所有的單元片串聯(lián)起來,這樣,太陽能電池組件的正面沒有顯露主柵線,沒有主柵線占據(jù)有效空間,使得整個(gè)太陽能電池組件的有效發(fā)電面積增加,并且不再需要使用焊帶連接,摒棄了焊帶連接帶來的工序增加、成本增加、占用有效發(fā)電面積的弊端。2、如上述方式交錯(cuò)疊加排布,但是正面主柵線與上一片的背面正電極絕緣隔離,所有單元片的正面主柵線在側(cè)面或背面全部連接在一起,所有單元的背面正電極也連接在一起,最后分別引出,即形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)的組件結(jié)構(gòu)。如圖3所示。這樣為整個(gè)組件的電路結(jié)構(gòu)帶來更多的組合選擇。3、將上述兩種連接方式進(jìn)行任意組合,可以得到更加豐富的組件電路形式。4、可以利用連接線將某一區(qū)域的正面主柵線與另一區(qū)域的背面電極連接起來,這樣,可以不用切割電池片,先將一片太陽能電池片上面各區(qū)域串聯(lián)或并聯(lián)或串聯(lián)、并聯(lián)混合連接起來,然后再將多片太陽能電池片進(jìn)行串聯(lián),最后完成一個(gè)太陽能電池組件的安裝。

進(jìn)一步的,所述太陽能電池片背面對(duì)應(yīng)于正面區(qū)域、且位于太陽能電池片正面對(duì)應(yīng)區(qū)域的主柵線相對(duì)的另一側(cè)邊沿或鄰近該邊沿處設(shè)有背面主柵線,該背面主柵線與對(duì)應(yīng)區(qū)域太陽能電池片的背面電極電連接。

進(jìn)一步的,所述太陽能電池片正面各區(qū)域之間設(shè)有一條使相鄰區(qū)域之間電氣隔離的隔離帶。

進(jìn)一步的,在所述太陽能電池片的背面對(duì)應(yīng)于所述正面隔離帶位置的部分不設(shè)置鋁背場涂層。

進(jìn)一步的,在所述太陽能電池片的背面對(duì)應(yīng)于所述正面各區(qū)域之間的位置,設(shè)置條狀或線狀的不設(shè)置鋁背場涂層的分割線。

進(jìn)一步的,所述太陽能電池片正面最外側(cè)的兩個(gè)區(qū)域的正面主柵線,設(shè)置于太陽能電池片最外側(cè)邊沿處或靠近最外側(cè)邊沿處。

進(jìn)一步的,所述正面主柵線包括焊接部和連接部,所述焊接部的寬度大于連接部的寬度,所述焊接部之間由連接部連接,所述正面主柵線為一貫通的單一柵線或兩條或多條相互分離的柵線。

進(jìn)一步的,所述細(xì)柵線之間還設(shè)有垂直于細(xì)柵線并將相鄰細(xì)柵線連通的橫向細(xì)柵線。

本實(shí)用新型還提供一種太陽能電池片的制備方法,制備如權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池片,具體包括以下步驟:

一、硅片檢測;

二、表面制絨;

三、擴(kuò)散制結(jié);

四、去磷硅玻璃;

五、去除電池邊沿PN結(jié);

六、制備減反射膜;

七、制備正、負(fù)電極,包括以下步驟:

(一)、印刷正面電極:在硅片的正面上對(duì)應(yīng)印刷正面絲網(wǎng)圖形,所述正面絲網(wǎng)圖形將電池片分隔為至少兩個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域包括細(xì)柵線和與所述細(xì)柵線相連通的正面主柵線,不同區(qū)域的正面主柵線平行間隔設(shè)置,其中位于電池片邊沿的兩個(gè)區(qū)域的正面主柵線分別設(shè)置于電池片的邊沿或靠近邊沿處;

(二)、印刷背面鋁背場:在硅片的背面對(duì)應(yīng)印刷反面絲網(wǎng)圖形,包括反面主柵線和鋁背場,所述反面主柵線與所述正面主柵線平行,對(duì)應(yīng)正面的每一個(gè)區(qū)域均設(shè)置一條背面主柵線,且背面主柵線位于該區(qū)域遠(yuǎn)離正面主柵線的一側(cè);

八、燒結(jié)。

如圖4-5和圖9所示,在本實(shí)用新型太陽能電池片的一些實(shí)施方式中,其包括至少兩片相粘接的電池片單元1,電池片單元1包括正面和反面,正面設(shè)置有發(fā)電區(qū)2和設(shè)置于發(fā)電區(qū)2一側(cè)邊緣的正面主柵線3,發(fā)電區(qū)2上設(shè)置有若干細(xì)柵線4,細(xì)柵線4與正面主柵線3相連接;反面設(shè)置有反面主柵線5和鋁背場6,且正面主柵線3和反面主柵線5分別位于電池片單元1的相對(duì)兩側(cè);其中一片電池片單元1的反面主柵線5粘結(jié)并導(dǎo)電連接另外一片的正面主柵線3,即每兩片電池片單元1粘接時(shí),只能是一片的正面主柵線3和另外一片的反面主柵線5相粘接。本實(shí)施方式中的電池片單元為5個(gè),當(dāng)然也可以是3個(gè)或其它的多個(gè),在此不做限制。

采用上述技術(shù)方案,本實(shí)用新型技術(shù)方案的有益效果是:由于電池片由多個(gè)電池片單元1粘接而成,電池片的正面不會(huì)有焊接焊帶的主柵線結(jié)構(gòu),因此也沒有焊帶遮住光線,大大提高了電池片的受光面積和發(fā)電效率;多個(gè)電池片單元1粘接而成的電池片,有利于減少短路電流和填充因子的損耗,提升輸出功率;另外,若粘結(jié)的電池片單元1數(shù)量夠多,如20個(gè)或更多,則可以直接形成電池串,根本不需要另外使用焊帶進(jìn)行焊接,大大提升了生產(chǎn)效率,同時(shí),克服了傳統(tǒng)的電池串焊接時(shí)所導(dǎo)致的隱藏缺陷,如出現(xiàn)虛焊或焊接不牢等現(xiàn)象,大大提高了電池片和電池串的整體質(zhì)量。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本實(shí)用新型還可作如下改進(jìn):

為了進(jìn)一步地優(yōu)化本實(shí)用新型的實(shí)施效果,如圖4、圖9所示,在本實(shí)用新型太陽能電池片的另外一些實(shí)施方式中,正面主柵線3連接細(xì)柵線4的一端。

采用上述優(yōu)選的方案,能夠?qū)⒓?xì)柵線4在一端進(jìn)行匯流,方便與不同電池片單元1的粘接。

為了達(dá)到本實(shí)用新型的目的,在本實(shí)用新型太陽能電池片的制作工藝的一些實(shí)施方式中,制作上述的太陽能電池片,即包括5個(gè)電池片單元1的電池片,具體包括以下步驟:

一、印刷:如圖1、圖2所示,在硅片的正、反面上分別對(duì)應(yīng)印刷正面絲網(wǎng)圖形和反面絲網(wǎng)圖形,正面絲網(wǎng)圖形包括細(xì)柵線4和與細(xì)柵線4相垂直的正面主柵線3,正面主柵線3均勻間隔設(shè)置,且沿細(xì)柵線4的長度方向,正面絲網(wǎng)圖形的一側(cè)的邊緣設(shè)置有正面邊緣主柵線7;

反面絲網(wǎng)圖形包括反面主柵線5和鋁背場6,反面主柵線5與正面主柵線3方向一致,且均勻間隔設(shè)置,反面絲網(wǎng)圖形的一側(cè)的邊緣設(shè)置有反面邊緣主柵線8,正面邊緣主柵線7和反面邊緣主柵線8分別位于硅片的相對(duì)兩側(cè);

二、切割:如圖3所示,使用切割設(shè)備沿著切割線9進(jìn)行切割,形成多片電池片單元1,如圖4和圖5所示;

其中,切割線9與正面主柵線3的邊緣相重合,切割設(shè)備為激光切割機(jī)或其它的切割儀器;

三、粘接:如圖6和圖7所示,將第一片電池片單元1的正面主柵線3涂上導(dǎo)電粘接材料10,將第二片電池片單元1的反面主柵線5貼覆于第一片電池片單元1的正面主柵線3上,完成兩片電池片單元的粘結(jié),如圖8所示;之后第三片電池片單元和第二片的粘接方式與第一片和第二片的粘接方式相同,以此類推,直至5片電池片單元1粘接完畢,完成太陽能電池片的制作,如圖9所示。

采用上述技術(shù)方案,本實(shí)用新型技術(shù)方案的有益效果是:在硅片上將多片電池片單元1的絲網(wǎng)圖形印刷好,之后進(jìn)行切割,形成多個(gè)電池片單元1,最終將多個(gè)電池片單元1進(jìn)行粘接,大大提高了生產(chǎn)效率;同時(shí)使用該工藝制作出來的電池片的有效受光面積大幅度增加,從而提升了電池片的發(fā)電效率。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本實(shí)用新型還可作如下改進(jìn):

為了進(jìn)一步地優(yōu)化本實(shí)用新型的實(shí)施效果,如圖6所示,在本實(shí)用新型太陽能電池片的另外一些實(shí)施方式中,步驟三中的導(dǎo)電粘接材料10為導(dǎo)電膠或焊錫膏。其中,粘接時(shí)需要采用紅外焊接設(shè)備、波峰焊設(shè)備或回流焊設(shè)備進(jìn)行焊接。

采用上述優(yōu)選的方案,通過導(dǎo)電膠或者焊錫膏將不同電池片單元進(jìn)行粘接,不僅能夠確保相連兩塊電池片單元之間的連接力,同時(shí)能夠確保其導(dǎo)電性能。

為了進(jìn)一步地優(yōu)化本實(shí)用新型的實(shí)施效果,如圖3所示,在本實(shí)用新型太陽能電池片的另外一些實(shí)施方式中,步驟二中,切割線9均位于正面主柵線3的同一側(cè),且與正面邊緣主柵線71的外邊緣相一致。如圖例所示,切割線9均位于正面主柵線3的下邊緣,且與正面邊緣主柵線71的外邊緣一致。

采用上述優(yōu)選的方案,有利于快速切割工作,提高生產(chǎn)效率;同時(shí)不會(huì)因誤切而生產(chǎn)出廢品,提高了生產(chǎn)原料的利用率。

由于電池片由多個(gè)電池片單元粘接而成,在電池片單元的數(shù)量足夠一條電池串時(shí),則對(duì)應(yīng)完成電池串的制作,電池串的規(guī)格也比較靈活,因此可以對(duì)不同電池串進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)形成不同的電池片組件,如圖10、圖11所示,對(duì)應(yīng)不同電力輸出參數(shù),適用性更強(qiáng)。

如上所述,制備上述電池片單元需要先將傳統(tǒng)的矩形硅片按照本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)進(jìn)行正反面主柵線的制備,然后再切割成電池片單元,其具體過程再復(fù)述如下:

所涉及的太陽能電池片,包括鋁背場涂層、硅片層和細(xì)柵線,其特征在于,所述太陽能電池片正面分隔為至少兩個(gè)獨(dú)立的區(qū)域,每個(gè)區(qū)域的其中一側(cè)邊沿或鄰近該邊沿處設(shè)有至少一條正面主柵線,該區(qū)域的正面所有的細(xì)柵線都與該區(qū)域的正面主柵線對(duì)應(yīng)電連接。

這里所說的太陽能電池片,是用于制備太陽能電池組件的一個(gè)必備部件,在傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝中,這個(gè)太陽能電池片包括硅片、鋁背場涂層、正面細(xì)柵線、三條或四條縱向的主柵線,在制備太陽能電池組件時(shí),需要用焊帶將多個(gè)太陽能電池片的主柵線焊接串聯(lián)了起來,并且通?,F(xiàn)有的太陽能電池片上的各能量轉(zhuǎn)換單元是由細(xì)柵線和主柵線連接為一個(gè)整體的,每條主柵線同時(shí)收集左右兩側(cè)能量轉(zhuǎn)換單元的電流。本實(shí)用新型的太陽能電池片上的主柵線是橫向設(shè)置的,并且將太陽能電池片分隔為相互獨(dú)立的至少兩個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域只設(shè)置一條正面主柵線,每條主柵線只收集本區(qū)域(僅位于該正面主柵線的一側(cè))能量轉(zhuǎn)換單元的電流,為了提高能量的轉(zhuǎn)換效率,這個(gè)區(qū)域越小越好,這樣細(xì)柵線到主柵線的路徑就越短,收集轉(zhuǎn)換的效率就越高,受工藝及成本限制,優(yōu)選在2-6個(gè)獨(dú)立區(qū)域之間進(jìn)行選擇,也可以根據(jù)實(shí)際需要,制備7個(gè)及以上區(qū)域的太陽能電池片。本實(shí)用新型的太陽能電池片在太陽能組件的制備應(yīng)用中,具有更高的靈活性,舉例如下:1、可以將各區(qū)域切割為一個(gè)個(gè)獨(dú)立的太陽能電池單元片,各太陽能電池單元片之間的連接可采用串行排列、首尾交錯(cuò)疊加的方式串聯(lián),如將每一片太陽能電池單元片的主柵線置于整個(gè)太陽能電池片單元的上方,將各單元片從上到下依次排布,上一片的下沿正好搭在下一單元片的上沿,且正好遮住下一單元片的主柵線,并使得下一單元片的主柵線與上一單元片的背面正極電連接,依次類推,將所有的單元片串聯(lián)起來,這樣,太陽能電池組件的正面沒有顯露主柵線,沒有主柵線占據(jù)有效空間,使得整個(gè)太陽能電池組件的有效發(fā)電面積增加,并且不再需要使用焊帶連接,摒棄了焊帶連接帶來的工序增加、成本增加、占用有效發(fā)電面積的弊端。2、如上述方式交錯(cuò)疊加排布,但是正面主柵線與上一片的背面正電極絕緣隔離,所有單元片的正面主柵線在側(cè)面或背面全部連接在一起,所有單元的背面正電極也連接在一起,最后分別引出,即形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)的組件結(jié)構(gòu)。如圖3所示。這樣為整個(gè)組件的電路結(jié)構(gòu)帶來更多的組合選擇。3、將上述兩種連接方式進(jìn)行任意組合,可以得到更加豐富的組件電路形式。4、可以利用連接線將某一區(qū)域的正面主柵線與另一區(qū)域的背面電極連接起來,這樣,可以不用切割電池片,先將一片太陽能電池片上面各區(qū)域串聯(lián)或并聯(lián)或串聯(lián)、并聯(lián)混合連接起來,然后再將多片太陽能電池片進(jìn)行串聯(lián),最后完成一個(gè)太陽能電池組件的安裝。

如圖4-5和圖9所示,在本實(shí)用新型太陽能電池片的一些實(shí)施方式中,將太陽能電池片按照區(qū)域進(jìn)行切割成一片片獨(dú)立的電池片單元,在具體應(yīng)用中,每個(gè)組件包括至少兩片相粘接的電池片單元1,電池片單元1包括正面和反面,正面設(shè)置有發(fā)電區(qū)2和設(shè)置于發(fā)電區(qū)2一側(cè)邊緣的正面主柵線3,發(fā)電區(qū)2上設(shè)置有若干細(xì)柵線4,細(xì)柵線4與正面主柵線3相連接;反面設(shè)置有反面主柵線5和鋁背場6,且正面主柵線3和反面主柵線5分別位于電池片單元1的相對(duì)兩側(cè);其中一片電池片單元1的反面主柵線5粘結(jié)并導(dǎo)電連接另外一片的正面主柵線3,即每兩片電池片單元1粘接時(shí),只能是一片的正面主柵線3和另外一片的反面主柵線5相粘接。本實(shí)施方式中的電池片單元為5個(gè),當(dāng)然也可以是3個(gè)或其它的多個(gè),在此不做限制。

采用上述技術(shù)方案,本實(shí)用新型技術(shù)方案的有益效果是:由于電池片由多個(gè)電池片單元1粘接而成,電池片的正面不會(huì)有焊接焊帶的主柵線結(jié)構(gòu),因此也沒有焊帶遮住光線,大大提高了電池片的受光面積和發(fā)電效率;多個(gè)電池片單元1粘接而成的電池片,有利于減少短路電流和填充因子的損耗,提升輸出功率;另外,若粘結(jié)的電池片單元1數(shù)量夠多,如20個(gè)或更多,則可以直接形成電池串,根本不需要另外使用焊帶進(jìn)行焊接,大大提升了生產(chǎn)效率,同時(shí),克服了傳統(tǒng)的電池串焊接時(shí)所導(dǎo)致的隱藏缺陷,如出現(xiàn)虛焊或焊接不牢等現(xiàn)象,大大提高了電池片和電池串的整體質(zhì)量。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本實(shí)用新型還可作如下改進(jìn):

為了進(jìn)一步地優(yōu)化本實(shí)用新型的實(shí)施效果,如圖4、圖9所示,在本實(shí)用新型太陽能電池片的另外一些實(shí)施方式中,正面主柵線3連接細(xì)柵線4的一端。

采用上述優(yōu)選的方案,能夠?qū)⒓?xì)柵線4在一端進(jìn)行匯流,方便與不同電池片單元1的粘接。

為了達(dá)到本實(shí)用新型的目的,在本實(shí)用新型太陽能電池片的制作工藝的一些實(shí)施方式中,制作上述的太陽能電池片,即包括5個(gè)電池片單元1的電池片,具體包括以下步驟:

一、印刷:如圖1、圖2所示,在硅片的正、反面上分別對(duì)應(yīng)印刷正面絲網(wǎng)圖形和反面絲網(wǎng)圖形,正面絲網(wǎng)圖形包括細(xì)柵線4和與細(xì)柵線4相垂直的正面主柵線3,正面主柵線3均勻間隔設(shè)置,且沿細(xì)柵線4的長度方向,正面絲網(wǎng)圖形的一側(cè)的邊緣設(shè)置有正面邊緣主柵線7;

反面絲網(wǎng)圖形包括反面主柵線5和鋁背場6,反面主柵線5與正面主柵線3方向一致,且均勻間隔設(shè)置,反面絲網(wǎng)圖形的一側(cè)的邊緣設(shè)置有反面邊緣主柵線8,正面邊緣主柵線7和反面邊緣主柵線8分別位于硅片的相對(duì)兩側(cè);

二、切割:如圖3所示,使用切割設(shè)備沿著切割線9進(jìn)行切割,形成多片電池片單元1,如圖4和圖5所示;

其中,切割線9與正面主柵線3的邊緣相重合,切割設(shè)備為激光切割機(jī)或其它的切割儀器;

三、粘接:如圖6和圖7所示,將第一片電池片單元1的正面主柵線3涂上導(dǎo)電粘接材料10,將第二片電池片單元1的反面主柵線5貼覆于第一片電池片單元1的正面主柵線3上,完成兩片電池片單元的粘結(jié),如圖8所示;之后第三片電池片單元和第二片的粘接方式與第一片和第二片的粘接方式相同,以此類推,直至5片電池片單元1粘接完畢,完成太陽能電池片的制作,如圖9所示。

采用上述技術(shù)方案,本實(shí)用新型技術(shù)方案的有益效果是:在硅片上將多片電池片單元1的絲網(wǎng)圖形印刷好,之后進(jìn)行切割,形成多個(gè)電池片單元1,最終將多個(gè)電池片單元1進(jìn)行粘接,大大提高了生產(chǎn)效率;同時(shí)使用該工藝制作出來的電池片的有效受光面積大幅度增加,從而提升了電池片的發(fā)電效率。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本實(shí)用新型還可作如下改進(jìn):

為了進(jìn)一步地優(yōu)化本實(shí)用新型的實(shí)施效果,如圖6所示,在本實(shí)用新型太陽能電池片的另外一些實(shí)施方式中,步驟三中的導(dǎo)電粘接材料10為導(dǎo)電膠或焊錫膏。其中,粘接時(shí)需要采用紅外焊接設(shè)備、波峰焊設(shè)備或回流焊設(shè)備進(jìn)行焊接。

采用上述優(yōu)選的方案,通過導(dǎo)電膠或者焊錫膏將不同電池片單元進(jìn)行粘接,不僅能夠確保相連兩塊電池片單元之間的連接力,同時(shí)能夠確保其導(dǎo)電性能。

為了進(jìn)一步地優(yōu)化本實(shí)用新型的實(shí)施效果,如圖3所示,在本實(shí)用新型太陽能電池片的另外一些實(shí)施方式中,步驟二中,切割線9均位于正面主柵線3的同一側(cè),且與正面邊緣主柵線71的外邊緣相一致。如圖例所示,切割線9均位于正面主柵線3的下邊緣,且與正面邊緣主柵線71的外邊緣一致。

采用上述優(yōu)選的方案,有利于快速切割工作,提高生產(chǎn)效率;同時(shí)不會(huì)因誤切而生產(chǎn)出廢品,提高了生產(chǎn)原料的利用率。

由于電池片由多個(gè)電池片單元粘接而成,在電池片單元的數(shù)量足夠一條電池串時(shí),則對(duì)應(yīng)完成電池串的制作,電池串的規(guī)格也比較靈活,因此可以對(duì)不同電池串進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)形成不同的電池片組件,如圖10、圖11所示,對(duì)應(yīng)不同電力輸出參數(shù),適用性更強(qiáng)。

在一些實(shí)施例中,所述太陽能電池片背面對(duì)應(yīng)于正面區(qū)域、且位于太陽能電池片正面對(duì)應(yīng)區(qū)域的主柵線相對(duì)的另一側(cè)邊沿或鄰近該邊沿處設(shè)有背面主柵線,該背面主柵線與對(duì)應(yīng)區(qū)域太陽能電池片的背面電極電連接。這樣設(shè)計(jì)是為了便于對(duì)背面電極的連接。無論是將各區(qū)域進(jìn)行切割成電池片單元后進(jìn)行連接,還是不切割利用連接線連接,專門的背面主柵線更便于焊接,防止連接不良。

進(jìn)一步的,在一些實(shí)施例中,所述太陽能電池片正面各區(qū)域之間設(shè)有一條使相鄰區(qū)域之間電氣隔離的隔離帶。這樣一是可以有效將各區(qū)域進(jìn)行電氣隔離,另一個(gè)作用就是如需要切割時(shí)方便沿隔離線對(duì)各區(qū)域進(jìn)行切割。

進(jìn)一步的,在所述太陽能電池片的背面對(duì)應(yīng)于所述正面隔離帶位置的部分不設(shè)置鋁背場涂層。這樣設(shè)計(jì)是對(duì)將各區(qū)域背部電極進(jìn)行隔離,真正做到各區(qū)域完全隔離,這在不切割應(yīng)用中,方便構(gòu)建各區(qū)域的串聯(lián)或并聯(lián)結(jié)構(gòu)。另外隔離帶沒有涂覆鋁背場,那么在切割時(shí)就不會(huì)產(chǎn)生金屬毛刺,減少打磨時(shí)間,提供生產(chǎn)效率。

進(jìn)一步的,在所述太陽能電池片的背面對(duì)應(yīng)于所述正面各區(qū)域之間的位置,設(shè)置條狀或線狀的不設(shè)置鋁背場涂層的分割線。印刷好這樣的分割線,便于切割。避免切錯(cuò)位置,造成廢品。

進(jìn)一步的,所述太陽能電池片正面最外側(cè)的兩個(gè)區(qū)域的正面主柵線,設(shè)置于太陽能電池片最外側(cè)邊沿處或靠近最外側(cè)邊沿處。由于電池片制造工藝決定,太陽能電池片的四角會(huì)有圓弧或直線倒角,將太陽能電池片分區(qū)域切割后,其中兩端的區(qū)域構(gòu)成的電池片單元就有兩個(gè)倒角,而中間區(qū)域的電池片單元?jiǎng)t是直角的矩形。如果倒角邊沿處制作背面主柵線,那么在進(jìn)行疊片串聯(lián)的時(shí)候,這個(gè)倒角就會(huì)疊在另一片的上面,使得倒角暴露在外面,這樣,整個(gè)電池組件正面就會(huì)出現(xiàn)倒角偶爾出現(xiàn),不美觀,不協(xié)調(diào)。而按照本方案實(shí)施后,所有具有倒角的一邊總是被另一片電池片單元具有直角的一側(cè)覆蓋,這樣,整個(gè)太陽能電池組件就完全和諧美觀,具有一致性。

進(jìn)一步的,所述正面主柵線包括焊接部和連接部,所述焊接部的寬度大于連接部的寬度,所述焊接部之間由連接部連接,所述正面主柵線為一貫通的單一柵線或兩條或多條相互分離的柵線。這樣正面主柵線不用采用完全一樣的寬度,可以節(jié)約成本。

進(jìn)一步的,所述細(xì)柵線之間還設(shè)有垂直于細(xì)柵線并將相鄰細(xì)柵線連通的橫向細(xì)柵線。這樣的結(jié)構(gòu)可以防止某條細(xì)柵線斷裂后,各電源單元的電流可以通過橫向細(xì)柵線經(jīng)相鄰的細(xì)柵線被收集。

本實(shí)用新型還提供一種太陽能電池片的制備方法,制備上述的太陽能電池片,具體包括以下步驟:

一、硅片檢測;

二、表面制絨;

三、擴(kuò)散制結(jié);

四、去磷硅玻璃;

五、去除電池邊沿PN結(jié);

六、制備減反射膜;

七、制備正、負(fù)電極,包括以下步驟:

(一)、印刷正面電極:在硅片的正面上對(duì)應(yīng)印刷正面絲網(wǎng)圖形,所述正面絲網(wǎng)圖形將電池片分隔為至少兩個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域包括細(xì)柵線和與所述細(xì)柵線相連通的正面主柵線,不同區(qū)域的正面主柵線平行間隔設(shè)置,其中位于電池片邊沿的兩個(gè)區(qū)域的正面主柵線分別設(shè)置于電池片的邊沿或靠近邊沿處;

(二)、印刷背面鋁背場:在硅片的背面對(duì)應(yīng)印刷反面絲網(wǎng)圖形,包括反面主柵線和鋁背場,所述反面主柵線與所述正面主柵線平行,對(duì)應(yīng)正面的每一個(gè)區(qū)域均設(shè)置一條背面主柵線,且背面主柵線位于該區(qū)域遠(yuǎn)離正面主柵線的一側(cè);

八、燒結(jié)。

上述各實(shí)施方式中提及的太陽能電池片均可利用本制備方法制備,上述方法制備的太陽能電池片,既可以用于切割電池片單元,也可以直接利用連接線或其它連接方式連接各區(qū)域的正面主柵線和背面電極后再將各太陽能電池片連接起來組成太陽能電池片組件。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下,在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此,本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。

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