CN221304701U - 一种太阳能电池及其电极结构、网版和光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种太阳能电池及其电极结构、网版和光伏组件，涉及光伏技术领域。电极结构包括：若干P型集电栅线，均沿第一方向延伸；若干矩形的P型焊盘，P型焊盘包括：沿第一方向延伸的两条短边和沿第二方向延伸的两条长边；若干导电框，导电框位于P型焊盘的短边的外侧，导电框为沿第一方向延伸，且相对分布的两个子导电框，每个子导电框与紧邻的短边具有电性搭接的搭接部分；若干延伸栅线，位于P型焊盘和相交P型集电栅线之间，相交P型集电栅线为与P型焊盘延伸相交的P型集电栅线，延伸栅线用于：电连接相交P型集电栅线和子导电框。本实用新型实施例减少了性能损失，提升了焊接能力，降低了P型焊盘位置的焊接隐裂。

Description

一种太阳能电池及其电极结构、网版和光伏组件

技术领域

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其电极结构、网版和光伏组件。

背景技术

太阳能电池利用太阳光直接发电，其所利用的是清洁能源，因此，太阳能电池是新能源产业中重要的产品之一。

现有的太阳能电池的电极结构中，为了改善焊接效果会设置焊盘，同时，P型栅线可以采用一些焊接性能较弱的金属材料，以降低成本。然而，焊接性能较弱的多条P型栅线与P型焊盘直接电性连接会影响电池性能，因此，会在矩形的P型焊盘四周设置导电框，导电框和P型焊盘电性搭接，P型栅线通过导电框与P型焊盘电性连接。

然而，上述电极结构中，导电框和P型焊盘电性搭接部分的尺寸较大，导致电池性能损失较多。

实用新型内容

本实用新型提供一种太阳能电池及其电极结构、网版和光伏组件，旨在解决现有电极结构中，导电框和P型焊盘电性搭接部分的尺寸较大，导致电池性能损失较多的问题。

本实用新型的第一方面，提供一种太阳能电池的电极结构，包括：

若干P型集电栅线，均沿第一方向延伸；

若干矩形的P型焊盘，所述P型焊盘包括：沿所述第一方向延伸的两条短边和沿第二方向延伸的两条长边；

若干导电框，所述导电框位于所述P型焊盘的所述短边的外侧，所述导电框为沿所述第一方向延伸且相对分布的两个子导电框，每个所述子导电框与紧邻的所述短边具有电性搭接的搭接部分；对于同一导电互联件，所述导电框与所述导电互联件之间的焊接拉力，小于所述P型焊盘与所述导电互联件之间的焊接拉力；

若干延伸栅线，位于所述P型焊盘和相交P型集电栅线之间，所述相交P型集电栅线为与所述P型焊盘延伸相交的P型集电栅线，所述延伸栅线用于：电连接所述相交P型集电栅线，和与所述相交P型集电栅线紧邻的所述子导电框。

本实用新型实施例中，对于同一导电互联件，P型集电栅线与导电互联件之间的焊接拉力，小于P型焊盘与导电互联件之间的焊接拉力，就是说，P型集电栅线的焊接性能较弱，因此，为了避免焊接性能较弱的多条P型集电栅线与P型焊盘直接电性连接，该P型焊盘外设置了导电框。针对与P型汇流栅线延伸相交的多条P型集电栅线上的载流子，就由该P型汇流栅线收集后，再传导至沿第一方向延伸，且与其电连接的子导电框上，由该子导电框传导至与该子导电框电性搭接的P型焊盘上。针对与P型焊盘延伸相交的多条相交P型集电栅线上的载流子，就由与其电连接的延伸栅线传导至，其紧邻的子导电框收集后，再传导至与该子导电框电性搭接的P型焊盘上。因此，本申请的导电框只需要位于P型焊盘的短边外侧的两个子导电框即可，减少了导电框的尺寸，且导电框的线宽通常较大，因此可以降低成本。更为重要的是，导电框只是在P型焊盘的短边处电性搭接，相比于现有技术中，导电框在P型焊盘的长边处电性搭接而言，两者电性搭接的尺寸大幅度减少，由于两者电性搭接导致的太阳能电池的性能损失减少，提升了焊接能力，而且降低了P型焊盘位置的焊接隐裂。

可选的，所述P型焊盘，和与所述P型焊盘延伸相交的相交P型集电栅线之间的距离，大于或等于100微米。

可选的，每个所述子导电框的所述搭接部分，在所述第二方向上的尺寸大于0，小于或等于0.3mm。

可选的，所述P型焊盘为银焊盘；

所述P型集电栅线为铝集电栅线；

所述导电框为铝框；

所述延伸栅线为铝延伸栅线。

可选的，所述延伸栅线的线宽，大于或等于所述P型集电栅线的线宽。

可选的，所述延伸栅线，和所述延伸栅线电连接的所述子导电框，以及与所述延伸栅线电连接的所述相交P型集电栅线，三者一体成型。

可选的，与一个所述导电框电连接的所有延伸栅线，关于所述导电框的几何中心对称分布。

可选的，从所述延伸栅线电连接的所述P型相交集电栅线，向所述延伸栅线电连接的所述子导电框的方向，所述延伸栅线的线宽逐渐减小。

本实用新型的第二方面，提供一种太阳能电池的电极网版，所述太阳能电池的电极网版用于印刷如任一前述的太阳能电池的电极结构。

本实用新型的第三方面，提供一种太阳能电池，包括：太阳能电池本体；

位于所述太阳能电池本体的表面、如任一前述的太阳能电池的电极结构。

本实用新型的第四方面，提供一种光伏组件，包括：若干个如前述的太阳能电池，和与所述P型焊盘焊接的导电互联件；所述导电互联件沿所述第二方向延伸。

上述太阳能电池的电极结构、太阳能电池的电极网版、太阳能电池和光伏组件，四者具有相同或相似的有益效果，为了避免重复，此处不再赘述。

附图说明

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。

图1示出了现有技术中，一种太阳能电池的电极结构的局部示意图；

图2示出了本实用新型实施例中的一种太阳能电池的电极结构的局部示意图；

图3示出了本实用新型实施例中的另一种太阳能电池的电极结构的局部示意图。

附图编号说明：

1-导电框，11-子导电框，2-P型焊盘，3-P型集电栅线，4-P型汇流栅线，5-延伸栅线。

具体实施方式

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。

图1示出了现有技术中，一种太阳能电池的电极结构的局部示意图。参照图1，发明人发现：现有技术的电极结构中，导电框1和P型焊盘2电性搭接部分的尺寸较大，导致电池性能损失较多的主要原因在于：P型集电栅线3通常沿着第一方向L1延伸，P型汇流栅线4通常沿着第二方向L2延伸，该第二方向L2异于该第一方向L1。其中，填充灰色的矩形区域用于表征P型焊盘2。导电互联件通常沿着第二方向L2延伸，为了提升焊接可利用面积，P型焊盘2通常设置为矩形，即沿第一方向L1延伸的边为短边，沿第二方向L2延伸边为长边。在第二方向L2上，P型汇流栅线4和P型焊盘2交替分布。而且通常是，先设置P型焊盘2，然后再设置P型集电栅线3、导电框1、P型汇流栅线4，后面再焊接。针对与P型汇流栅线4延伸后会相交的多条P型集电栅线3上的载流子，就由该P型汇流栅线4收集后，再传导至导电框1沿第一方向L1延伸的部分上，由该导电框1传导至与该导电框1电性搭接的P型焊盘2上；针对与P型焊盘2延伸后会相交的多条P型集电栅线3上的载流子，就由与其延伸后会相交的导电框1，沿第二方向L2延伸的部分收集后，再传导至与该导电框1电性搭接的P型焊盘2上。即如图1所示，现有的导电框1需要环绕P型焊盘2四周。该导电框1与导电互联件之间的焊接拉力通常较小，也就是说该导电框1的焊接性能较差，导电框1与P型焊盘2搭接的部分也是焊接区域，焊接时温度会急剧升高，导电框1的大面积存在会导致存在较大的隐裂风险，且两者搭接的部分也基本不具备焊接性能，会损失掉部分焊接性能，而且，现有的导电框1中，与P型焊盘2电性搭接的部分位于P型焊盘2的长边上，两者电性搭接的区域过大，导致太阳能电池的性能损失较多，焊接能力较差，同时，P型焊盘2位置焊接隐裂的风险较大。

图2示出了本实用新型实施例中的一种太阳能电池的电极结构的局部示意图。图3示出了本实用新型实施例中的另一种太阳能电池的电极结构的局部示意图。该太阳能电池的电极结构可以包括：若干P型集电栅线3，均沿第一方向L1延伸。若干矩形的P型焊盘2，该P型焊盘2包括：沿该第一方向L1延伸的两条短边和沿第二方向L2延伸的两条长边。此处对于长边和短边的长度差值，不作具体限定。如图2、图3所示，该第一方向L1为左右方向，该第二方向L2为上下方向，两者不同。此处的第二方向L2和第一方向L1相互垂直。

如图2、图3所示，该电极结构还包括：若干导电框1，该导电框1位于P型焊盘2的短边的外侧，该导电框1为沿该第一方向L1延伸，且在该第二方向L2上相对分布的两个子导电框11，每个子导电框11与紧邻的短边具有电性搭接的搭接部分。本申请中的导电互联件，在形成光伏组件的过程中，需要与P型焊盘2焊接。对于同一导电互联件，导电框1与该导电互联件之间的焊接拉力，小于P型焊盘2与该导电互联件之间的焊接拉力，两个焊接拉力之间的差值不作具体限定。例如，导电框1与该导电互联件之间的焊接拉力可以为0。P型焊盘2与该导电互联件之间的焊接拉力可以根据实际需要确定，以实现P型焊盘2与该导电互联件之间可靠的电性连接为依据。焊接拉力可以通过拉力测试机等测量得到，对于焊接拉力的具体测试方式不作限定。

相交P型集电栅线3是指，沿着第一方向L1延伸后，会和P型焊盘2相交的P型集电栅线3(即相交P型集电栅线3并非实际直接与P型焊盘2相交，只是假定延伸情况下的相交)。若干延伸栅线5，位于P型焊盘2和相交P型集电栅线3之间，该延伸栅线5用于：电连接该相交P型集电栅线3和与该相交P型集电栅线3紧邻的子导电框11。全文所提及的延伸相交可以是指：沿着第一方向L1延伸后，会相交。

针对前述技术问题，参照图2、图3，针对与P型汇流栅线4，沿第一方向延伸后会相交的多条P型集电栅线3上的载流子，就由该P型汇流栅线4收集后，再传导至沿第一方向L1延伸，且与其电连接的子导电框11上，由该子导电框11传导至与该子导电框11电性搭接的P型焊盘2上。针对与P型焊盘2延伸后会相交的多条相交P型集电栅线3上的载流子，就由与其电连接的延伸栅线5传导至紧邻的子导电框11后，再传导至与该子导电框11电性搭接的P型焊盘2上。因此，本申请的导电框1只需要位于P型焊盘2的短边外侧的两个子导电框11即可，减少了导电框1的尺寸；另外，导电框1的线宽通常较大，因此本申请可以降低成本。更为重要的是，导电框1只是在P型焊盘2的短边处电性搭接，相比于现有技术中，导电框1在P型焊盘2的长边处电性搭接而言，两者电性搭接的尺寸大幅度减少，由于两者电性搭接导致的太阳能电池的性能损失减少，提升了焊接能力，而且降低了P型焊盘2位置的焊接隐裂。

如，参照图1、图2和图3所示，图1中P型焊盘2的尺寸和图2、图3中P型焊盘2的尺寸相等，如长边均为2mm，短边均为1.5mm。图1中，导电框1与P型焊盘2的一个长边处电性搭接部分的尺寸为0.1mm，图2、图3中，导电框1与P型焊盘2的一个短边处电性搭接部分的尺寸也为0.1mm。图1中，导电框1与P型焊盘2电性搭接部分的面积为：0.1mm×2mm×2＝0.4mm²。图2、图3中，导电框1与P型焊盘2电性搭接部分的面积为：0.1mm×1.5mm×2＝0.3mm²。相对于图1所示的现有技术，在搭接尺寸、P型焊盘2的尺寸均对应相同的情况下，图2、图3中，导电框1与P型焊盘2电性搭接部分的面积减小了25％，搭接区域的面积更少，使电池性能的损失更少。而且，由于该导电框1取消了沿着第二方向延伸的部分，或者说，该导电框1与P型焊盘2的长边部分完全没有搭接部分，因此，该P型焊盘2沿着第一方向的部分均可以用于焊接，相对于图1所示的电极结构，本申请中图2、图3所示的电极结构，沿着第一方向就可以增加15.4％的可焊接区域。同时，图1所示的导电框1的面积为1.14mm²，图2、图3所示的导电框1的面积仅为0.48mm²，面积缩小了57.9％，P型焊盘2位置的焊接隐裂风险也得到了有效控制，且导电框1的面积更小，还可以降低成本。

需要说明的是，前述的P型集电栅线3是指主要用于收集空穴的集电栅线。该电极结构中还可以包括主要用于收集电子的N型集电栅线，对于N型的载流子收集和传导的方式不作具体限定。对于一个P型焊盘2而言，有多少条与该P型焊盘2延伸相交的相交P型集电栅线3，就有多少条延伸栅线5与该P型焊盘2外侧的导电框1电连接。例如，图2、图3中，所示的P型焊盘2而言，有4条与该P型焊盘2延伸相交的相交P型集电栅线3，就有4条延伸栅线5与该P型焊盘2外侧的导电框1电连接。

需要说明的是，对于前述延伸栅线5的形状不作具体限定，只要能够将相交P型集电栅线3和与其相邻的子导电框11电连接即可。例如，图2、图3中，延伸栅线5均为直线。对于一条延伸栅线5各处的线宽是否相等也不作具体限定，如，图2中，一条延伸栅线5各处的线宽基本相等。

可选的，参照图3，从延伸栅线5电连接的相交P型集电栅线3，向该延伸栅线5电连接的子导电框11的方向，该延伸栅线5的线宽逐渐减小，相对于整条延伸栅线5的线宽均和最宽处的线宽相等而言，此种线宽设计可以适当降低成本。此处，对于减小的幅度不作具体限定。

需要说明的是，对于与不同的导电框1电连接的各条延伸栅线5的形状和线宽是否对应相同，不作具体限定。

可选的，参照图2所示，P型焊盘2，和与该P型焊盘2延伸相交的相交P型集电栅线3之间的距离d1，就是两者在该第一方向L1上的距离，该距离大于或等于100微米。距离d1越大，则延伸栅线5和与其相邻的P型焊盘2的长边之间的夹角越大，而该延伸栅线5附近的焊接位置主要位于P型焊盘2上。因此，距离d1达到一定数值时，在焊接过程中，即便存在较大的焊接误差的情况下，与焊接位置可能重合的延伸栅线5的长度较短，对焊接性能的影响较小。

例如，P型焊盘2，和与该P型焊盘2延伸相交的相交P型集电栅线3之间，在该第一方向L1上的距离d1可以是：100微米、108微米、111微米、120微米、123微米、130微米、137微米等。

可选的，在第二方向L2上，每个子导电框11的搭接部分的尺寸大于0，小于或等于0.3mm，上述尺寸范围不仅保证了子导电框11与紧邻的P型焊盘2可靠的电性连接，而且，搭接部分不会过大，对于电池的性能影响较小。例如，参照图2、图3，在第二方向L2上，每个子导电框11的搭接部分的尺寸为0.1mm。

可选的，P型焊盘2为银焊盘，P型集电栅线3为铝集电栅线，导电框1为铝框，延伸栅线5为铝延伸栅线。更为具体的，对于同一导电互联件，银焊盘与导电互联件之间的焊接拉力通常较大，可以满足焊接需求，然而，铝与导电互联件之间的焊接拉力通常很小，几乎为0，因此，先设置银焊盘，后设置铝框的情况下，铝框和银焊盘搭接接触后，两者搭接区域不具备可焊性，且铝的热收缩性较强，铝框处作为焊接点需要承受焊接时的高温影响，铝框的存在同时会加重焊接隐裂的风险。因此，电池性能损失的一个重要方面就是银铝交界位置，现有技术中，采用铝框沿银焊盘的长边搭接的设计，会导致银铝搭接区域过大从而造成性能损失过大。本申请中，修改为铝框沿银焊盘的短边搭接，银铝搭接区域大幅度减小，从而大幅度减少了性能损失，提升了焊接能力，而且降低了银焊盘位置的焊接隐裂。例如，该太阳能电池可以为HPBC(混合钝化背接触电池)，其电极结构中可以是通过印刷铝浆形成BSF(铝背场)实现P区接触。

可选的，延伸栅线5的线宽，大于或等于P型集电栅线3的线宽，这样的线宽设计易于印刷实现。对于两者线宽的差距不作具体限定。例如，图2中，延伸栅线5的线宽，与P型集电栅线3的线宽大致相等。

可选的，延伸栅线5，和该延伸栅线5电连接的子导电框11，以及与该延伸栅线5电连接的相交P型集电栅线3，三者一体成型，可以一次性制得三者，生产效率高。例如，三者可以采用印刷的方式，一体印刷得到。此种情况下，延伸栅线5，和该延伸栅线5电连接的子导电框11，以及与该延伸栅线5电连接的相交P型集电栅线3，三者的材料也相同。

可选的，参照图2、图3，一个导电框1包括：沿第一方向L1延伸，且相对分布，也就是在第二方向L2上相对分布的两个子导电框11。与一个导电框1电连接的所有延伸栅线5(就是与一个导电框1的2个子导电框11电连接的所有延伸栅线5)，关于该导电框1的几何中心对称分布，一方面电极结构外形美观，而且，该导电框1对于空穴的收集较为均衡。例如，图2、图3中，一个导电框1的每个子导电框11分别电连接2条延伸栅线5，该导电框1上一共电连接了4条延伸栅线5，这4条延伸栅线5关于该导电框1的几何中心对称。

需要说明的是，本申请中，对于该P型焊盘2、导电框1的尺寸均不作具体限定。

本实用新型还提供一种太阳能电池的电极网版，该电极网版用于印刷的得到任一前述的太阳能电池的电极结构。该电极网版与任一前述的太阳能电池的电极结构具有相同或相似的有益效果，两者相关或相似之处可以相互参照，为了避免重复，此处不再赘述。

本实用新型还提供一种太阳能电池，该太阳能电池可以包括：太阳能电池本体，该太阳能电池本体可以包括基极和发射极，基极与P型区域、N型区域中的一种对应，发射极与P型区域、N型区域中的另一种对应，太阳能电池本体主要作用在于：产生并分离载流子。太阳能电池的电极结构主要用于收集并传导载流子。该太阳能电池还可以包括：位于该太阳能电池本体的表面、任一前述的太阳能电池的电极结构。对于该太阳能电池的类型不作具体限定。例如，该太阳能电池可以为双面太阳能电池，或者，该太阳能电池可以为背接触太阳能电池等。此处的双面太阳能电池是指：电极位于太阳能电池本体的两个相对表面上，背接触太阳能电池是指电极仅位于太阳能电池本体的背光面上。太阳能电池正常工作中，太阳能电池本体主要接收光照的表面为向光面，背光面与向光面相对。该太阳能电池与任一前述的太阳能电池的电极结构具有相同或相似的有益效果，两者相关或相似之处可以相互参照，为了避免重复，此处不再赘述。

本实用新型还提供一种光伏组件，该光伏组件包括前述的太阳能电池，和与该太阳能电池的电极结构中的P型焊盘2焊接的导电互联件，该导电互联件沿着前述第二方向L2延伸。该导电互联件可以为焊带等，对于该导电互联件的具体形式不作限定。该光伏组件，与前述的太阳能电池，以及任一前述的太阳能电池的电极结构具有相同或相似的有益效果，三者相关或相似之处可以相互参照，为了避免重复，此处不再赘述。

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。

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。

Claims (11)

1.一种太阳能电池的电极结构，其特征在于，包括：

若干P型集电栅线，均沿第一方向延伸；

若干矩形的P型焊盘，所述P型焊盘包括：沿所述第一方向延伸的两条短边和沿第二方向延伸的两条长边；

若干导电框，所述导电框位于所述P型焊盘的所述短边的外侧，所述导电框为沿所述第一方向延伸且相对分布的两个子导电框，每个所述子导电框与紧邻的所述短边具有电性搭接的搭接部分；对于同一导电互联件，所述导电框与所述导电互联件之间的焊接拉力，小于所述P型焊盘与所述导电互联件之间的焊接拉力；

若干延伸栅线，位于所述P型焊盘和相交P型集电栅线之间，所述相交P型集电栅线为与所述P型焊盘延伸相交的P型集电栅线，所述延伸栅线用于：电连接所述相交P型集电栅线，和与所述相交P型集电栅线紧邻的所述子导电框。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池的电极结构，其特征在于，所述P型焊盘，和与所述P型焊盘延伸相交的相交P型集电栅线之间的距离，大于或等于100微米。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池的电极结构，其特征在于，每个所述子导电框的所述搭接部分，在所述第二方向上的尺寸大于0，小于或等于0.3mm。

4.根据权利要求1至3中任一所述的太阳能电池的电极结构，其特征在于，所述P型焊盘为银焊盘；

所述P型集电栅线为铝集电栅线；

所述导电框为铝框；

所述延伸栅线为铝延伸栅线。

5.根据权利要求1至3中任一所述的太阳能电池的电极结构，其特征在于，所述延伸栅线的线宽，大于或等于所述P型集电栅线的线宽。

6.根据权利要求1至3中任一所述的太阳能电池的电极结构，其特征在于，所述延伸栅线，和所述延伸栅线电连接的所述子导电框，以及与所述延伸栅线电连接的所述相交P型集电栅线，三者一体成型。

7.根据权利要求1至3中任一所述的太阳能电池的电极结构，其特征在于，与一个所述导电框电连接的所有延伸栅线，关于所述导电框的几何中心对称分布。

8.根据权利要求1至3中任一所述的太阳能电池的电极结构，其特征在于，从所述延伸栅线电连接的所述P型相交集电栅线，向所述延伸栅线电连接的所述子导电框的方向，所述延伸栅线的线宽逐渐减小。

9.一种太阳能电池的电极网版，特征在于：所述太阳能电池的电极网版用于印刷如权利要求1-8中任一所述的太阳能电池的电极结构。

10.一种太阳能电池，其特征在于，包括：

太阳能电池本体；

位于所述太阳能电池本体的表面、如权利要求1-8中任一所述的太阳能电池的电极结构。

11.一种光伏组件，其特征在于，包括：若干个如权利要求10所述的太阳能电池，和与所述P型焊盘焊接的导电互联件；所述导电互联件沿所述第二方向延伸。