本實用新型屬于新能源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及太陽能，具體的說是一種可切割太陽能無主柵線晶硅電池片。

背景技術(shù)：

全球性的化石能源危機與環(huán)境污染推動了光伏行業(yè)的快速發(fā)展。目前，以晶硅電池片為主的組件占據(jù)了全球光伏組件市場的80％以上；晶硅電池片發(fā)展至今，其制作成本及發(fā)電量成為其發(fā)展的主要制約因素。在制作成本方面，硅材料占據(jù)著約60-70％的材料成本，銀漿料的用量占據(jù)著約15-25％的材料成本；故而高純晶硅材料的成本和其使用量，以及銀漿的使用量對電池片或組件的成本都有極大的影響。在發(fā)電量方面，其主要受到太陽能電池片有效光照面積以及光電轉(zhuǎn)換效率的影響；電池片的光電轉(zhuǎn)換效率嚴(yán)重依賴晶硅材料本身的結(jié)構(gòu)，電池片的有效光照面積是取決于電池片主、細(xì)柵線的覆蓋面積。

在提高組件發(fā)電效率、降低電池片自身損耗這一目標(biāo)的催促下，應(yīng)用電池片切片技術(shù)的組件如火如荼地發(fā)展起來了，現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)的一些情況如下：①鄭佳毅的《一種太陽能電池組件》[專利號：CN 203026527 U]把常規(guī)電池片進(jìn)行等分或者非等分切割，既可以降低功率損耗，又可以充分利用破損電池片。②張東升的《高效行太陽能電池》[專利號：CN 104282791 A]提到把電池片切割成1/4片，提高破損電池片的利用率。③劉輝藝的《一種太陽能板》[專利號：CN 205177861 U]中提到采用切割的電池片進(jìn)行特殊的排布方法從而形成太陽能電池板，降低成本提高效率。④夏俊杰的《一種縱向安裝時發(fā)電損失少的高效晶體硅光伏組件》[專利號：CN 204632773 U]中提到采用電池片半片串聯(lián)形成組件。

在低成本、高發(fā)電量電池片這一目標(biāo)的催促下，無主柵線電池片技術(shù)應(yīng)運而生。晶硅電池片的發(fā)電基體是硅片，常規(guī)的電池片印有許多條細(xì)柵線用以收集硅片受到光照后產(chǎn)生的電流，且還印有2-5條主柵線用以匯集細(xì)柵線上的電流。在低成本、高發(fā)電量電池片這一目標(biāo)的催促下，無主柵線電池片技術(shù)應(yīng)運而生。無主柵線電池片，一般指的是在常規(guī)電池片基礎(chǔ)上，去掉主柵線且保留細(xì)柵線；這種電池片因無主柵線，一方面可以大大減少銀漿的使用量，此外還可以增大電池片的有效光照面積。

在無主柵線電池片技術(shù)上，目前有許多方法并列舉部分案例如下。

①德國的Schmid無主柵線技術(shù)把電池片的主柵線去除，并且把細(xì)柵線的寬度和間距做了一些調(diào)整，此外還用15根銅絲代替普通焊帶來串聯(lián)焊接多塊電池片。

②加拿大的Day4 Electrode專利技術(shù)把電池片的主柵線去除且保留細(xì)柵線，之后用嵌有一排鍍低熔點金屬銅絲的薄膜覆蓋在細(xì)柵上，再經(jīng)過層壓工藝把銅絲和細(xì)柵焊接起來。

③林建偉的《無主柵、高效率背接觸太陽能模塊、組件及制備工藝》[專利號：CN 104282788 A]中提到，把電池片的主柵線去除同時把電池片的串聯(lián)點放置于電池片背面，這種方法將進(jìn)一步提高電池片的有效光照面積。

④黃強的《光伏電池模塊及其制作方法》[專利號：CN 104716213 A]中提到，把電池片的主柵線去除且保留細(xì)柵線，同時用導(dǎo)電膠帶代替普通焊帶來串聯(lián)焊接電池片。

⑤授權(quán)公布號為CN201820762U專利中，提出了一種完全沒有主柵線的技術(shù)方案，只保留細(xì)柵線。

⑥CN103618011A專利中，提供一種采用若干焊帶和若干導(dǎo)電膠帶替代主柵線的技術(shù)方案。

然而這些現(xiàn)有技術(shù)都忽略了一個客觀事實，那就是現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備及公知技術(shù)，對上述技術(shù)方案不能實現(xiàn)量產(chǎn)，如果采用上述技術(shù)方案，則需要大面積更換生產(chǎn)設(shè)備，并且，更換或改進(jìn)晶硅電池片結(jié)構(gòu)來降低電池片成本及提高電池片發(fā)電量，這些方法一般具有或工藝復(fù)雜，成本高，或工藝尚未成熟，無法得到大批量應(yīng)用如上述專利③。而更換光伏組件生產(chǎn)用的材料，將帶來大量的工作調(diào)整，例如材料的研發(fā)、新材料之間的匹配問題以及設(shè)備的更新?lián)Q代，這無疑增加了組件生產(chǎn)成本如上述專利②、④。針對類似于專利①的無主柵線電池片技術(shù)，雖然沒有改變電池片結(jié)構(gòu)以及現(xiàn)有的組件生產(chǎn)工藝，但是通過我們大量的實驗驗證，發(fā)現(xiàn)銅絲與細(xì)柵之間的附著力太小，在TC熱循環(huán)可靠性測試中其電池片焊接處電學(xué)連接變差，并且電池片兩端的焊接位置容易出現(xiàn)虛焊及斷柵現(xiàn)象(如圖6-7所示)，方框圈出的部分即為虛焊及斷柵現(xiàn)象。類似于現(xiàn)有技術(shù)⑤⑥，其改變了現(xiàn)有太陽能電池片的整個生產(chǎn)工藝，因此，并不具備量產(chǎn)的可能性。

電池片進(jìn)行切片后往往是非對稱結(jié)構(gòu)，在串聯(lián)焊接時往往有起焊和收焊位置不對稱或者不容易確定的難題，前人所提出的無主柵電池片往往不適合于切片使用，存在著焊接難題。電池片在切片后，往往存在背面電極使用率低的問題。是目前太陽能電池片領(lǐng)域亟須解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種基于現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備，在不大量修改設(shè)備及工藝的前提下，降低生產(chǎn)成本和提高發(fā)電量、并能夠適用于電池片切片的可切割太陽能無主柵線晶硅電池片。

為了達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為：一種可切割太陽能無主柵線晶硅電池片，包括電池片、細(xì)柵線和背面電極，電池片的正面橫向密布細(xì)柵線，背面設(shè)有鋁背并陣列設(shè)有背面電極，還包括加粗細(xì)柵線和主柵線保留部，電池片的細(xì)柵線的垂直方向的兩端設(shè)有矩形細(xì)柵線端頭，矩形細(xì)柵線端頭的之間設(shè)有垂直于細(xì)柵線的加粗細(xì)柵線，矩形細(xì)柵線端頭與加粗細(xì)柵線之間設(shè)有主柵線保留部，在電池片中心線處的加粗細(xì)柵線上設(shè)有一對連接在一起的矩形細(xì)柵線端頭，在一對矩形細(xì)柵線端頭的兩側(cè)分別設(shè)有主柵線保留部，背面電極分別與電池片正面的主柵線保留部對應(yīng)設(shè)置。

常規(guī)電池片進(jìn)行激光劃片機切割成電池片半片后，其正面電極和背面電極均為非對稱結(jié)構(gòu)；焊接過程中起焊位置和收焊位置是不對稱結(jié)構(gòu)，首先會導(dǎo)致殘余應(yīng)力不均繼而引起裂片，其次導(dǎo)致部分背面電極沒有焊接而造成成本變高，再者多余的電極在燒結(jié)過程中會對電池片 PN結(jié)造成破壞。

本實用新型切割后的電池片還是對稱的電池片，背面電極均分布于主柵保留部下方。此電池片可很好地解決切割后的不對稱問題，避免應(yīng)力集中現(xiàn)象，避免多余的電極造成成本的浪費以及對PN結(jié)的破壞。

本實用新型將主柵線去掉，采取加粗細(xì)柵線和保留部分主柵線，以及在端部采用矩形細(xì)柵線斷頭的方式，將主柵線的功能保留的同時，降低了因為主柵線用銀量大帶來的高成本。

同時，由于主柵線較寬，去掉主柵線之后，原來被其遮擋的電池片部分也參與發(fā)電，因此發(fā)電量有1％-2％的提升，具有重要意義。

細(xì)柵線為常規(guī)細(xì)柵線。

常規(guī)細(xì)柵線寬度為0.036mm。

矩形細(xì)柵線端頭由細(xì)柵線圍成的矩形，其長×寬＝4mm×3mm。

加粗細(xì)柵線寬度為常規(guī)細(xì)柵線的2-3倍。垂直的加粗細(xì)柵線能較好地解決EL圖像、IV 曲線測試通過率的問題，主柵保留部有助于解決焊接過程中兩端虛焊、斷柵問題，垂直的細(xì)柵線能解決TC老化的虛焊、斷柵問題。

主柵線保留部的尺寸為長度為10mm寬度為0.6mm。

加粗細(xì)柵線為4條或5條。

晶硅太陽能電池片主要由：把光轉(zhuǎn)化為電的高純晶硅材料、收集電流的導(dǎo)電材料包括正面的主柵線、細(xì)柵線以及背面的銀電極、鋁背板，切割后的電池片還是對稱的電池片，背面電極均分布于主柵保留部下方。按照目前的電池片材料成本計算，硅材料約占60-70％，銀用量約占15-25％；而在銀的使用量方面上，正面電極的銀質(zhì)量比較好，背面電極質(zhì)量不如正面，一般情況下正面用的純銀，背面用的銀—鋁合金。

根據(jù)已經(jīng)進(jìn)行的相關(guān)實驗做為依據(jù)，本電池片的其它性能均達(dá)到現(xiàn)有技術(shù)同等水平，基于此電池片的設(shè)計，我們既保證了電池片及組件的發(fā)電效果和可靠性，降低電池片的成本以及提高其發(fā)電量。其中，主柵線的去除可減少正面銀漿使用量的50％—70％，可降低電池片的成本的10％—21％；用更直觀的數(shù)據(jù)說明，以發(fā)電量為10兆瓦的光伏電站計算，可以節(jié)約材料成本近230—380萬元人民幣。此外，在發(fā)電量方面，主柵線的去除及配合特殊焊帶的使用，其可增加發(fā)電效率的2％—4％；用更直觀的數(shù)據(jù)說明，以發(fā)電量為10兆瓦的光伏電站計算，年發(fā)電量可至少增加30—60MW。

本實用新型在實際生產(chǎn)過程中，只需要將部分印刷網(wǎng)版進(jìn)行改造即可進(jìn)行生產(chǎn)，未更改原有生產(chǎn)工藝，不會增加生產(chǎn)成本。

多塊電池片的連接方式依舊采用串聯(lián)焊接，無需更換焊帶材料以及無需改變組件生產(chǎn)工藝和設(shè)備。

因此本實用新型在保證太陽能晶硅電池片的基本功能外，降低了成本，提高了發(fā)電量，對于整個太陽能電池板行業(yè)具有指導(dǎo)意義，大大推動了我國太陽能電池板領(lǐng)域的進(jìn)步，具有很好的市場推廣前景。

附圖說明

圖1本實用新型正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中A部局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3本實用新型背面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4本實用新型切割后正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5本實用新型切割后背面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6現(xiàn)有技術(shù)直接去除主柵線以后，焊接過程中產(chǎn)生的虛焊、斷柵問題圖；

圖7現(xiàn)有技術(shù)直接去除主柵線以后，TC熱循環(huán)過程中產(chǎn)生的虛焊、斷柵問題圖；

圖8現(xiàn)有技術(shù)切割后背面示意圖。

圖中：1矩形細(xì)柵線端頭；2加粗細(xì)柵線；3主柵線保留部；4電池片；5背面電極；6鋁背。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步的描述。

一種可切割太陽能無主柵線晶硅電池片，包括電池片4、細(xì)柵線和背面電極5，電池片4 的正面橫向密布細(xì)柵線，背面設(shè)有鋁背6并陣列設(shè)有背面電極5，還包括加粗細(xì)柵線2和主柵線保留部3，電池片4的細(xì)柵線的垂直方向的兩端設(shè)有矩形細(xì)柵線端頭1，矩形細(xì)柵線端頭 1的之間設(shè)有垂直于細(xì)柵線的加粗細(xì)柵線2，矩形細(xì)柵線端頭1與加粗細(xì)柵線2之間設(shè)有主柵線保留部3，在電池片4中心線處的加粗細(xì)柵線2上設(shè)有一對連接在一起的矩形細(xì)柵線端頭1，在一對矩形細(xì)柵線端頭1的兩側(cè)分別設(shè)有主柵線保留部3，背面電極5分別與電池片4正面的主柵線保留部3對應(yīng)設(shè)置。

矩形細(xì)柵線端頭1由細(xì)柵線圍成的矩形，其長×寬＝4mm×3mm，細(xì)柵線寬度為0.036mm。

加粗細(xì)柵線2寬度為常規(guī)細(xì)柵線的2-3倍。

主柵線保留部3的尺寸為長度為10mm寬度為0.6mm。

加粗細(xì)柵線2為4條或5條。

根據(jù)已經(jīng)進(jìn)行的相關(guān)實驗做為依據(jù)，本電池片的其它性能均達(dá)到現(xiàn)有技術(shù)同等水平，基于此電池片的設(shè)計，我們既保證了電池片及組件的發(fā)電效果和可靠性，降低電池片的成本以及提高其發(fā)電量。其中，主柵線的去除可減少正面銀漿使用量的50％—70％，可降低電池片的成本的10％—21％；用更直觀的數(shù)據(jù)說明，以發(fā)電量為10兆瓦的光伏電站計算，可以節(jié)約材料成本近230—380萬元人民幣。此外，在發(fā)電量方面，主柵線的去除及配合特殊焊帶的使用，其可增加發(fā)電效率的2％—4％；用更直觀的數(shù)據(jù)說明，以發(fā)電量為10兆瓦的光伏電站計算，年發(fā)電量可至少增加60—120MW。

當(dāng)然，上述內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認(rèn)為用于限定對實用新型的實施例范圍。本實用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)歸屬于本實用新型專利涵蓋范圍。