JP7457768B2 - 太陽電池モジュール - Google Patents

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Description

本発明は、光起電力の技術分野に関し、より具体的には、太陽電池モジュールに関する。
太陽電池モジュールは、光起電力発電システムのコア部材であり、その作用は、光エネルギーを電気エネルギーに変換することであり、太陽電池モジュールは、個片の電池セルを直列接続してパッケージ化して形成され、直列接続モジュールによって高電圧を得ることができ、複数の電池セルストリングを並列接続して高電流を得ることができ、従来の太陽電池モジュールは、一般的にメイングリッド線溶接ストリップを用いて電池セルを直列接続し、溶接点は、太陽電池における溶接点と溶接することによって電気的に接続する作用を果たし、しかしながら、太陽電池における溶接点は、光起電力電池の表面を遮蔽するため、光起電力電池の吸収光線に影響を与え、光起電力電池の効率に影響を及ぼす。
これに鑑みて、本発明は、太陽電池モジュールを提供し、当該太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルを含み、
前記太陽電池セルは、太陽電池基板と、前記太陽電池基板の一方側に位置するメイングリッド線とを含み、
前記太陽電池モジュールは、さらに溶接ワイヤを含み、前記溶接ワイヤは、一端が前記太陽電池セルの表面の前記メイングリッド線に接続され、他端が隣接する前記太陽電池セルの裏面の前記メイングリッド線に接続され、
前記メイングリッド線上には第１溶接点が分布し、前記第１溶接点の数は、６～１２個であり、
前記溶接ワイヤの直径と前記メイングリッド線の数との間の関係は、２．９８７ｘ－１．１４４－１．９＜ｙ＜３．２７４２ｘ－１．１３４＋１．７であり、ただし、ｘは溶接ワイヤの直径であり、ｙはメイングリッド線の数である。
好ましくは、前記第１溶接点は、第１サブ溶接点と第２サブ溶接点とを含み、前記第１サブ溶接点は、前記メイングリッド線の端部に位置し、前記第２サブ溶接点は、前記第１サブ溶接点の間に位置し、
前記第１サブ溶接点における前記溶接ワイヤに垂直な長さは、０．５ミリメートル～０．８ミリメートルであり、前記第１サブ溶接点における前記溶接ワイヤに平行な幅は、０．５ミリメートル～１．２ミリメートルであり、前記第２サブ溶接点における前記溶接ワイヤに垂直な長さは０．０５ミリメートル～０．５ミリメートルであり、前記第２サブ溶接点における前記溶接ワイヤに平行な幅は、０．４ミリメートル～０．８ミリメートルである。
好ましくは、前記溶接ワイヤの直径は、０．２ｍｍ～０．３３ｍｍである。
好ましくは、前記メイングリッド線の幅は、２０ミクロン～５０ミクロンである。
好ましくは、前記太陽電池基板は、Ｐ型基板又はＮ型基板である。
好ましくは、前記太陽電池基板は、Ｐ型基板であり、裏面の前記メイングリッド線上に第２溶接点が分布し、前記第２溶接点の数は、６～１２個であり、前記第２溶接点の長さは、１．５ミリメートルであり、前記第２溶接点の幅は、２ミリメートル～３ミリメートルであり、或いは、
前記太陽電池基板は、Ｎ型基板であり、裏面の前記メイングリッド線上に第２溶接点が分布し、前記第２溶接点の数は、１０～１２個であり、前記第２溶接点の長さは、０．５ミリメートル～０．８ミリメートルであり、前記第２溶接点の幅は、０．５ミリメートル～１．２ミリメートルである。
好ましくは、前記太陽電池基板には、さらに前記メイングリッド線と交差するサブグリッド線を含み、前記サブグリッド線は、前記メイングリッド線に電気的に接続され、
太陽電池基板に垂直な方向において、一部の前記第２サブ溶接点の前記太陽電池基板が所在する平面に位置する正投影は、前記サブグリッド線の前記太陽電池基板が所在する平面に位置する正投影と重ならない。
好ましくは、前記メイングリッド線の幅は、前記サブグリッド線の幅と同じである。
好ましくは、前記サブグリッド線の幅は、２０ミクロン～３０ミクロンであり、前記サブグリッド線の数は、１３５～１５０本である。
好ましくは、前記太陽電池モジュールは、さらに第１接着フィルム材料及び第２接着フィルム材料を含み、前記太陽電池セルは、第１接着フィルム材料と第２接着フィルム材料との間に位置し、前記第１接着フィルム材料及び／又は第２接着フィルム材料の重量は、３１０グラム／平方メートル～４３０グラム／平方メートルである。
好ましくは、前記第１溶接点の形状は、矩形、菱形、円形、楕円形、三角形のうちの一つ又は複数の組み合わせである。
従来技術に比べて、本発明に提供される太陽電池モジュールは、少なくとも以下のような有益な効果を実現することができる。
本発明は、太陽電池モジュールのコストと電力のバランスを取ることができ、溶接ワイヤの直径を低減する方式でコストを低減し、これは溶接ワイヤの直径を低減した後に第１接着フィルム材料及び第２接着フィルム材料の坪量を低減することができるからであり、しかし、溶接ワイヤの直径を低減すると、電流伝送断面積の低下をもたらし、電力を低下させるため、さらにメイングリッド線の数及び溶接ワイヤの数を増加して電力を向上させる必要があるが、メイングリッド線の数が一定の数値を超えると、過剰に光線を遮蔽し、遮蔽による下げ幅が電流伝送の上げ幅よりも大きくなり、電力の低下をもたらす。したがって、溶接ワイヤの直径とメイングリッド線の数との間の関係を２．９８７ｘ－１．１４４－１．９＜ｙ＜３．２７４２ｘ－１．１３４＋１．７に設定し、メイングリッド線の数を両者の範囲内にすることによって、メイングリッド線の数を増加させ、太陽電池セルの電力をできるだけ大きくすることができ、光起電力電池の変換効率を向上させることに有利であるだけでなく、電力を向上させると同時に接着フィルムの坪量をできるだけ低減し、コストを低減することができる。
当然のことながら、本発明を実施するいずれかの製品は、必ずしも上記した技術効果を全て同時に達成する必要があるとは限らない。
以下、図面を参照しながら本発明の例示的な実施例を詳細に説明することによって、本発明の他の特徴及びその利点は、明らかになるであろう。
明細書に結合されて明細書の一部を構成する図面は、本発明の実施例を示し、かつその説明と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
本発明に提供される太陽電池モジュールの表面の構造概略図である。 図１におけるＡ箇所の拡大図である。 図１におけるＢ箇所の拡大図である。 本発明に提供されるメイングリッド線と溶接ワイヤの直径との関係概略図である。 本発明に提供される太陽電池モジュールの裏面の構造概略図である。 本願に提供される太陽電池モジュールの別の構造概略図である。
現在、図面を参照しながら、本発明の種々の例示的な実施形態を説明する。なお、特に具体的に説明しない限り、これらの実施例において説明される部品及びステップの相対的な配置、数字表現式及び数値は、本発明の範囲を限定するものではない。
以下、少なくとも一つの例示的な実施例に対する説明は、実際に例示的なものに過ぎず、本発明及びその応用又は使用に対するいかなる制限とするものではない。
関連分野の当業者に知られている技術、方法及び装置について詳細に説明しないことがあるが、適切な場合に、前記技術、方法及び装置は、明細書の一部と見なされるべきである。
ここで示されて検討された全ての例において、如何なる具体的な値は、単に例示的なものに過ぎず、それに限定されるものではないと解釈されるべきである。したがって、例示的な実施例の他の例は、異なる値を有することができる。
なお、以下の図面においては、類似した符号及びアルファベットは類似した要素を示すため、ある要素が一つの図面において定義されると、その後の図面においてそれをさらに検討する必要がない。
光起電力技術の発展に伴い、太陽電池セルのサイズがますます大きくなり、対応する電流もますます高くなり、内部損失もますます多くなり、電流による損失を減少させるために、太陽電池のメイングリッド線も徐々に増加し、メイングリッド線の増加によって内部損失を効果的に低減することができるが、メイングリッド線の数が一つの極値まで増加した後に電力の低下を招くことになり、これは、光線に対する過剰な遮蔽が発生し、遮蔽による下げ幅が電流伝送の上げ幅よりも大きくなるためであり、それと同時に、銀ペーストの消費量を増加させ、コストを増加させるという問題が生じてしまう。
太陽電池は、既に人々によく用いられる太陽電池装置となり、太陽電池は、一般的にＮ型太陽電池とＰ型太陽電池に分けることができる。エネルギーを純粋なシリコンに印加する場合（例えば熱又は光の形式で）、それは、いくつかの電子がその共有結合から離脱して原子から離れることをもたらす。一つの電子が離れると、一つの正孔が残る。次に、これらの電子は、結晶格子の周囲の箇所で遊走し、別の正孔を探して体を安定させる。これらの電子は自由キャリアと呼ばれ、それらは電流を搬送することができる。純粋なシリコンとリン原子を混合し、少ないエネルギーだけでリン原子（最外層の五つの電子）のある「余分」の電子を逃がすことができ、リン原子を利用してドープする場合、得られたシリコンはＮ型と呼ばれ、太陽電池は一部だけがＮ型である。他の部分のシリコンにホウ素がドープされ、ホウ素の最外電子層は、４つの電子ではなく３つだけであり、このようにしてＰ型シリコンを得ることができる。Ｐ型シリコンには自由電子はない。ｐ型半導体材料にリン元素を拡散してｎ＋／ｐ型構造を形成する太陽電池は、いわゆるＰ型シリコンウェハであり、Ｎ型半導体材料にホウ素元素を注入してｐ＋／ｎ型構造を形成する太陽電池は、いわゆるＮ型シリコンウェハである。
Ｎ型太陽電池は、Ｎ型シリコンウェハを含み、電子で導電し、Ｐ型太陽電池は、Ｐ型シリコンウェハを含み、正孔で導電する。一般的に、Ｎ型太陽電池の両側には、いずれも銀ペーストが設けられている。一つの可能な実施形態において、Ｎ型光起電力電池は、ＴＯＰＣｏｎ（Ｔｕｎｎｅｌ Ｏｘｉｄｅ Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ Ｃｏｎｔａｃｔ トンネル酸化物不動態化接触）電池であってもよく、ＴＯＰＣｏｎ電池の基板は、Ｎ型基板である。
Ｐ型光起電力電池の両側のうち一方側が銀ペーストを採用し、他方側がアルミニウムペースト及び銀ペーストを結合して採用する。一つの可能な実施形態において、Ｐ型光起電力電池は、ＰＥＲＣ（Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ Ｅｍｉｔｔｅｒ ａｎｄ Ｒｅａｒ Ｃｅｌｌ パッシベーションエミッタ及びリアセル）電池であってもよく、ＰＥＲＣ電池の基板は、Ｐ型基板である。
Ｎ型太陽電池は、効率が高く、Ｐ型太陽電池は、プロセスが簡単であり、コストが低い。
図１～４を参照し、図１は、本発明に提供される太陽電池モジュールの表面の構造概略図である。図２は、図１におけるＡ箇所の拡大図である。図３は、図１におけるＢ箇所の拡大図である。図４は、本発明に提供されるメイングリッド線と溶接ワイヤの直径との関係概略図である。本実施例は、複数の太陽電池セル１を含む太陽電池モジュールを提供し、太陽電池セル１は、太陽電池基板１１と、太陽電池基板１１の一方側に位置するメイングリッド線１２とを含み、
太陽電池モジュールは、さらに溶接ワイヤ１３を含み、溶接ワイヤ１３は、一端が太陽電池セル１の表面のメイングリッド線１２に接続され、他端が隣接する太陽電池セル１の裏面のメイングリッド線１２に接続され、
メイングリッド線１２には第１溶接点１４が分布し、第１溶接点１４の数は６～１２個であり、
溶接ワイヤ１３の直径とメイングリッド線１２の数との間の関係は、２．９８７ｘ－１．１４４－１．９＜ｙ＜３．２７４２ｘ－１．１３４＋１．７であり、ただし、ｘは溶接ワイヤの直径であり、ｙはメイングリッド線の数である。
具体的には、当該太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セル１を含み、太陽電池セル１は、太陽電池基板１１と、太陽電池基板１１の一方側に位置する複数本のメイングリッド線１２とを含み、各メイングリッド線１２には第１溶接点１４が分布し、第１溶接点１４の数は、６～１２個であり、
太陽電池モジュールは、さらに溶接ワイヤ１３を含み、溶接ワイヤ１３は、隣接する太陽電池セル１の間に位置し、ここで、溶接ワイヤ１３は、一端が表面のメイングリッド線のフォーク状箇所における第１溶接点１４に電気的に接続され、他端が裏面のメイングリッド線のフォーク状箇所における第１溶接点１４に電気的に接続され、
図４において横軸は、溶接ワイヤ１３の直径であり、単位がミリメートルであり、縦軸は、メイングリッド線１２の数であり、単位が本である。
本発明は、太陽電池モジュールのコストと電力のバランスを取ることができ、溶接ワイヤの直径を低減する方式でコストを低減し、溶接ワイヤの直径を低減することで、接着フィルムの重量を低減させることができ、かつモジュールの信頼性に影響を与えないが、溶接ワイヤの直径を低減すると、電流伝送断面積の低下をもたらし、電力を低下させるため、さらにメイングリッド線の数及び溶接ワイヤの数を増加して電力を向上させる必要があるが、メイングリッド線１２の数が一定の数値を超えると、過剰に光線を遮蔽し、遮蔽による下げ幅が電流伝送の上げ幅よりも大きくなり、電力の低下をもたらす。
同じ溶接ワイヤ１３の直径で８本～２５本のメイングリッド線１２の電力（単位Ｗ）を算出すると、逆放物線が得られ、電力が最大のメイングリッド線１２の数を得ることができる。同じ溶接ワイヤ１３の直径で８本～２５本のメイングリッド線１２のコスト（単位元／Ｗ）を算出すると、一つのコスト極値を得ることもできる。したがって、溶接ワイヤ１３の直径とメイングリッド線１２の数との間の関係を２．９８７ｘ－１．１４４－１．９＜ｙ＜３．２７４２ｘ－１．１３４＋１．７に設定し、ここで、ｘは溶接ワイヤの直径であり、ｙはメイングリッド線の数であり、メイングリッド線１２の数を両者の範囲内にすることによって、メイングリッド線１２の数を増加し、太陽電池モジュールの電力をできるだけ大きくすることができ、光起電力電池の変換効率を向上させることに有利であるだけでなく、電力を向上させると同時に接着フィルムの坪量をできるだけ低減し、コストを低減することができる。
本発明は、太陽電池モジュールの溶接ワイヤの直径、メイングリッド線の数、太陽電池モジュールの電力及び太陽電池モジュールのコストに対して、以下のような研究を行った。
表１は、太陽電池モジュールの溶接ワイヤの直径、メイングリッド線の数と太陽電池モジュールの電力との関係である。
表１に示すように、同じ溶接ワイヤの直径である場合、メイングリッド線の数が増加するにつれて、最大電力は、増加してから減少し、逆放物線の傾向であり、例えば、溶接ワイヤの直径が０．２である場合、メイングリッド線の数が９本～２２本である場合、太陽電池モジュールの電力は線形に増加し、メイングリッド線の数が２３本～２９本である場合、太陽電池モジュールの電力は線形に減少する。溶接ワイヤの直径が０．２６である場合、メイングリッド線の数が９本～１６本である場合、太陽電池モジュールの電力は線形に増加し、メイングリッド線の数が１７本～２９本である場合、太陽電池モジュールの電力は線形に減少する。溶接ワイヤの直径が０．３３である場合、メイングリッド線の数が９本～１３本である場合、太陽電池モジュールの電力は線形に増加し、メイングリッド線の数が１４本～２９本である場合、太陽電池モジュールの電力は線形に減少する。０．２０ｍｍ～０．３３ｍｍの間の任意の溶接ワイヤの直径を測定し、電力が最大値である場合、溶接ワイヤの直径とメイングリッド線の数は、ｙ≒２．９８７ｘ－１．１４４－１．９の条件に合致し、その値は、整数切り上げすることができ、ただし、ｘは溶接ワイヤの直径である。
ここで、予め定められた基準コストに対するコストの比を相対コストとして定義する（以下も同様である）。表２は、太陽電池モジュールの溶接ワイヤの直径、メイングリッド線の数と太陽電池モジュールの相対コストとの関係である。
表２から分かるように、同一の溶接ワイヤ直径である場合、太陽電池モジュールの相対コストの極小値を得ることができる。例えば、溶接ワイヤ直径が０．２であると、メイングリッド線の数が９本～１８本である場合、太陽電池モジュールのコストが線形に低下し、メイングリッド線が１８本である場合、太陽電池の相対コストの極大値１８９．９９が得られ、メイングリッド線が２０本である場合、太陽電池のコストを向上させる。溶接ワイヤ直径が０．２２であると、メイングリッド線が９本～１６本である場合、太陽電池モジュールのコストが線形に低下し、太陽電池の相対コストの極大値１８９．３０が得られ、メイングリッド線が１７本～２０本である場合、太陽電池のコストを向上させる。溶接ワイヤ直径が０．２８であると、メイングリッド線が９本～１２本である場合、太陽電池モジュールのコストが線形に低下し、太陽電池の相対コストの極大値１９０．２０が得られ、メイングリッド線が１３本～２０本である場合、太陽電池のコストを徐々に向上させる。溶接ワイヤ直径が０．３３であると、メイングリッド線の数が１０本である場合、太陽電池の相対コストの極大値１９１．５７が得られ、メイングリッド線の数が１１本～２０本である場合、太陽電池のコストが線形に向上する。０．２ｍｍ～０．３３ｍｍの間の任意の溶接ワイヤ直径を測定し、全てのコスト値が最低値に達する場合、溶接ワイヤ直径とメイングリッド線の数は、ｙ≒３．２７４２ｘ－１．１３４＋１．７の条件に合致し、その値は、整数切り捨てすることができ、ただし、ｘは溶接ワイヤの直径である。
図４に示すように、メイングリッド線１２の最適な数は、ｙ＝２．９８７ｘ－１．１４４－１．９とｙ＝３．２７４２ｘ－１．１３４＋１．７の２つの線で囲まれた閉鎖パターンの間であり、本発明の公式は、最大効率のメイングリッド数と最低コストのメイングリッド数を考慮したため、両者の間の数値を取り、このようにして電力が大きいことを保証しつつ、コストが高すぎないことを保証することができ、すなわち、溶接ワイヤ１３の直径とメイングリッド線１２の数との間の関係は、２．９８７ｘ－１．１４４－１．９＜ｙ＜３．２７４２ｘ－１．１３４＋１．７であり、この条件を満たす場合、メイングリッド線１２の数を増加させ、太陽電池モジュールの電力をできるだけ大きくすることができ、光起電力電池の変換効率を向上させることに有利であるだけではなく、電力を向上させると同時に接着フィルムの坪量をできるだけ低減し、コストを低減することができる。
いくつかの好ましい実施例において、引き続き図１３を参照し、第１溶接点１４は、第１サブ溶接点１４１と、第２サブ溶接点１４２とを含み、ここで、第１サブ溶接点１４１は、メイングリッド線１２の端部に位置し、第２サブ溶接点１４２は、第１サブ溶接点１４１の間に位置し、
第１サブ溶接点１４１における溶接ワイヤ１３に垂直な長さは、０．５ミリメートル～０．８ミリメートルであり、第１サブ溶接点１４１における溶接ワイヤ１３に平行な幅は、０．５ミリメートル～１．２ミリメートルであり、第２サブ溶接点１４２における溶接ワイヤ１３に垂直な長さは、０．０５ミリメートル～０．５ミリメートルであり、第２サブ溶接点１４２における溶接ワイヤ１３に平行な幅は、０．４ミリメートル～０．８ミリメートルである。
具体的には、第１溶接点１４は、第１サブ溶接点１４１と、第２サブ溶接点１４２とを含み、ここで、第１サブ溶接点１４１は、メイングリッド線１２の両端のフォーク状箇所に位置することができ、すなわち、第１サブ溶接点１４１は、メイングリッド線１２の対向する両側に設けることができ、第２サブ溶接点１４２は、第１サブ溶接点１４１の間に位置し、メイングリッド線１２は直線であり、したがって第１サブ溶接点１４１の溶接が成功した場合、メイングリッド線１２及び溶接ワイヤ１３の位置も相対的に固定される。
本願の実施例に提供される太陽電池セル１は、寸法範囲が２００ミリメートル～２２０ミリメートルの電池セルに適用することができ、当該太陽電池セル１の長さ及び幅は同じであり、いずれも２００ミリメートル～２２０ミリメートルの間にあり、本実施例は、２１０ミリメートルの電池セルであり、すなわち長さ及び幅はいずれも２１０ミリメートルである。一般的には、従来の２１０タイプの電池セルは、半分であることが多く、メイングリッド線１２上に７つ以上の溶接点が設けられており、本出願の実施例において第２サブ溶接点１４２の数は、従来技術案に比べて３つ設けられるまで減少し、隣接する第２サブ溶接点１４２の間の間隔は、１８．２０ミリメートル～２２．７６ミリメートルであってもよく、第１サブ溶接点１４１における溶接ワイヤ１３に垂直な長さは、０．５ミリメートル～０．８ミリメートルであり、具体的な第１サブ溶接点１４１の長さは、０．５ミリメートル、０．６ミリメートル、０．７ミリメートル、０．８ミリメートルであってもよく、第１サブ溶接点１４１における溶接ワイヤ１３に平行な幅は、０．５ミリメートル～１．２ミリメートルであり、具体的な第１サブ溶接点１４１の幅は、０．５ミリメートル、０．６ミリメートル、０．７ミリメートル、０．８ミリメートル、０．９ミリメートル、１．０ミリメートル、１．１ミリメートルであってもよい。第１サブ溶接点１４１の長さと幅を一致させ、例えば第１サブ溶接点１４１の長さと第１サブ溶接点１４１の幅はいずれも０．５ミリメートルであることによって、溶接ワイヤ１３と第１サブ溶接点１４１との接触面積を増加させ、太陽電池セル１と溶接ワイヤ１３の良好な接触、及び溶接引張力の増加を図ることができるだけではなく、高精度に位置決めする直列溶接機を要求する必要もなく、当該プロセスを実現するには溶接ワイヤ１３を太陽電池セル１に引き寄せて第１サブ溶接点１４１に対応する溶接ワイヤ１３の箇所に押し潰し処理を行う必要がある。
第２サブ溶接点１４２における溶接ワイヤ１３に垂直な長さは、０．０５ミリメートル～０．５ミリメートルであり、具体的な第２サブ溶接点１４２の長さは、０．１ミリメートル、０．１５ミリメートル、０．２ミリメートル、０．２５ミリメートル、０．３ミリメートル、０．３５ミリメートル、０．４ミリメートル、０．４５ミリメートルであり、第２サブ溶接点１４２における溶接ワイヤ１３に平行な幅は、０．４ミリメートル～０．８ミリメートルであり、具体的な第２サブ溶接点１４２の幅は、０．４５ミリメートル、０．５ミリメートル、０．５５ミリメートル、０．６ミリメートル、０．６５ミリメートル、０．７ミリメートル、０．７５ミリメートルであり、第２サブ溶接点１４２の数及び面積を調整することによって、第２サブ溶接点１４２の太陽電池基板１１に対する遮蔽を低減することができ、それによって太陽電池基板１１の吸収光線に対する第２サブ溶接点１４２の影響を低減することに有利であり、光起電力電池の作業効率を向上させることに有利であるとともに、第２サブ溶接点１４２の面積が減少し、消費された銀ペーストも対応して減少し、それによってコストを低減することに有利である。
いくつかの好ましい実施例において、引き続き図４を参照し、溶接ワイヤ１３の直径は、０．２ｍｍ～０．３３ｍｍである。
具体的には、溶接ワイヤ１３の直径は、０．２ｍｍ、０．２２ｍｍ、０．２４ｍｍ、０．２６ｍｍ、０．２８ｍｍ、０．３ｍｍ、０．３２ｍｍ、０．３３ｍｍであってもよく、ここでは溶接ワイヤ１３の直径を具体的に限定せず、０．２０ｍｍ～０．３３ｍｍの間にあればよく、溶接ワイヤ１３の直径が０．２０ｍｍ～０．３３ｍｍの間にあることによって、太陽電池モジュールの電力をできるだけ大きくするとともに、太陽電池モジュールのコストをできるだけ低くすることができる。
いくつかの好ましい実施例において、引き続き図１を参照し、メイングリッド線１２の幅は、２０ミクロン～５０ミクロンであり、具体的には、メイングリッド線１２の幅は、２０ミクロン、３０ミクロン、４０ミクロン、５０ミクロン等であってもよく、本実施例は、各メイングリッド線１２の幅を減少させることによって、溶接ワイヤ１３の直径を減少させ、したがって、溶接歩留まり及び必要な溶接引張力を保証すると同時に、必要な第２サブ溶接点１４２の数及び面積も相対的に減少し、それによって銀ペーストの消費量を減少させることができ、コストの低減に有利である。
いくつかの好ましい実施例において、図５を参照し、図５は、本発明に提供される太陽電池モジュールの裏面の構造概略図であり、本実施例に提供される太陽電池基板１１は、Ｐ型基板であり、裏面のメイングリッド線１２上に第２溶接点１５が分布し、第２溶接点１５の数は、６～１２個であり、第２溶接点１５の長さは、１．５ミリメートルであり、第２溶接点１５の幅は、２ミリメートル～３ミリメートルであり、或いは、
太陽電池基板１１は、Ｎ型基板であり、裏面のメイングリッド線１２上に第２溶接点１５が分布し、第２溶接点１５の数は、１０～１２個であり、第２溶接点１５の長さは、０．５ミリメートル～０．８ミリメートルであり、第２溶接点１５の幅は、０．５ミリメートル～１．２ミリメートルである。
具体的には、太陽電池基板１１は、Ｐ型基板であり、裏面のメイングリッド線１２上に第２溶接点１５が分布し、Ｐ型基板全体における第２溶接点１５の数は、６～１２であり、メイングリッド線１２の両端の第２溶接点１５を除外して、隣接する第２溶接点１５の間の間隔は、１８．２０ミリメートル－４５．５０ミリメートルであり、例えば、２２．７５ミリメートル、３０．３３ミリメートルであってもよい。第２溶接点１５の長さは、１．５ミリメートルであり、第２溶接点１５の幅は、２ミリメートル～３ミリメートルであり、Ｐ型基板上の第２溶接点１５の数及び面積を調整することによって、銀ペーストの消費量を低減することができるだけでなく、太陽電池セル１と溶接ワイヤ１３とのより良好な接触に有利であり、溶接引張力を増加させる。
太陽電池基板１１は、Ｎ型基板であり、裏面のメイングリッド線１２上に第２溶接点１５が分布し、Ｎ型基板全体における第２溶接点１５の数は、１０～１２個であり、メイングリッド線１２の両端の第２溶接点１５を除き、隣接する第２溶接点１５の間の間隔は、１８．２０ミリメートル～２２．７６ミリメートルであり、第２溶接点１５の長さは、０．５ミリメートル～０．８ミリメートルであり、具体的には０．５ミリメートル、０．６ミリメートル、０．７ミリメートル、０．８ミリメートルであり、第２溶接点１５の幅は、０．５ミリメートル～１．２ミリメートルであり、具体的には０．６ミリメートル、０．７ミリメートル、０．８ミリメートル、０．９ミリメートル、１．０ミリメートル、１．１ミリメートルであり、Ｎ型基板上の第２溶接点１５の数及び面積を調整することによって、銀ペーストの消費量を低減することができるだけでなく、太陽電池シート１と溶接ワイヤ１３とのより良好な接触に有利であり、溶接引張力を増加させる。
いくつかの好ましい実施例において、引き続き図１及び図２を参照し、太陽電池基板１１は、さらにメイングリッド線１２と交差するサブグリッド線１６を含み、サブグリッド線１６は、メイングリッド線１２に電気的に接続される。
太陽電池基板１１に垂直な方向において、一部の第２サブ溶接点１４２の太陽電池基板１１が所在する平面に位置する正投影は、サブグリッド線１６の太陽電池基板１１が所在する平面に位置する正投影と重ならない。
具体的には、太陽電池基板１１は、さらにメイングリッド線１２と交差するサブグリッド線１６を含み、サブグリッド線１６は、メイングリッド線１２と互いに垂直であってもよく、サブグリッド線１６は、メイングリッド線１２に電気的に接続され、サブグリッド線１６は、太陽電池基板１１により生成された電流を収集するために用いられ、メイングリッド線１２は、サブグリッド線１６の電流を収集するために用いられる。
太陽電池基板１１に垂直な方向において、一部の第２サブ溶接点１４２の太陽電池基板１１が所在する平面に位置する正投影は、サブグリッド線１６の太陽電池基板１１が所在する平面に位置する正投影と重ならず、すなわち、第２サブ溶接点１４２がメイングリッド線１２に設けられ、大部分の第２サブ溶接点１４２がメイングリッド線１２とサブグリッド線１６との交差部に位置せず、少数の第２サブ溶接点１４２のみがメイングリッド線１２とサブグリッド線１６との交差部に設けられ、それによって溶接によるメイングリッド線１２とサブグリッド線１６との接続部にグリッド切れが発生することで、光起電力電池の正常な使用に影響を与えることを減少することができる。
いくつかの好ましい実施例において、引き続き図１を参照し、メイングリッド線１２の幅は、サブグリッド線１６の幅と同じであり、メイングリッド線１２の幅を低減することによって、銀ペーストの消費量の低減を実現し、モジュール変換効率を向上させる。
いくつかの好ましい実施例において、引き続き図１を参照し、サブグリッド線１６の幅は、２０ミクロン～３０ミクロンであり、サブグリッド線１６の数は、１３５～１５０本であり、例えば、サブグリッド線１６の数は、１３８本、１４１本、１４４本、１４７本などであってもよく、サブグリッド線１６の数を低減することによって、銀ペースト消費量の低減及びグリッド線遮蔽の低減を実現することができる。
いくつかの好ましい実施例において、図６を参照し、図６は、本願に提供される太陽電池モジュールの他の構造概略図であり、本実施例に提供される太陽電池モジュールは、さらに第１接着フィルム材料２及び第２接着フィルム材料３を含み、太陽電池セル１は、第１接着フィルム材料２と第２接着フィルム材料３との間に位置し、第１接着フィルム材料２及び／又は第２接着フィルム材料３の重量は、３１０グラム／平方メートル～４３０グラム／平方メートルであり、一般的に第１接着フィルム材料２及び第２接着フィルム材料３は、ガラスと太陽電池セル１を接着固定するために用いられ、溶接ワイヤ１３の直径を小さくすることで、第１接着フィルム材料２及び第２接着フィルム材料３の坪量の低減に有利であり、太陽電池モジュールをパッケージするときに坪量がより低い第１接着フィルム材料２及び第２接着フィルム材料３を選択することができ、太陽電池モジュールの信頼性を保証する前提下で、さらに太陽電池モジュールのパッケージコストを低減するという目的を達成することができる。
いくつかの好ましい実施例において、引き続き図１及び図４を参照し、第１溶接点１４の形状は、矩形、菱形、円形、楕円形、三角形のうちの一つ又は複数の組み合わせであり、例えば三角形と矩形／菱形／円形／楕円形のいずれか一つの形状と組み合わせ、従来の溶接点が正方形構造である構造と比較して、これらの形状は、第１溶接点１４の面積を低減することができ、このような設計は、基板に対する遮蔽を低減することができるだけでなく、銀ペーストの消費を低減し、コストを低減することができる。
上記実施例から分かるように、本発明に提供される太陽電池モジュールは、少なくとも以下のような有益な効果を実現することができる。
本発明は、太陽電池モジュールのコストと電力のバランスを取ることができ、溶接ワイヤの直径を低減する方式でコストを低減し、これは溶接ワイヤの直径を低減した後に第１接着フィルム材料及び第２接着フィルム材料の坪量を低減することができるからであり、しかし、溶接ワイヤの直径を低減すると、電流伝送断面積の低下をもたらし、電力を低下させるため、さらにメイングリッド線の数及び溶接ワイヤの数を増加して電力を向上させる必要があるが、メイングリッド線の数が一定の数値を超えると、過剰に光線を遮蔽し、遮蔽による下げ幅が電流伝送の上げ幅よりも大きくなり、電力の低下をもたらす。したがって、溶接ワイヤの直径とメイングリッド線の数との間の関係を２．９８７ｘ－１．１４４－１．９＜ｙ＜３．２７４２ｘ－１．１３４＋１．７に設定し、メイングリッド線の数を両者の範囲内にすることによって、メイングリッド線の数を増加させ、太陽電池モジュールの電力をできるだけ大きくすることができ、光起電力電池パネルの変換効率を向上させることに有利であるだけでなく、電力を向上させると同時に接着フィルムの坪量をできるだけ低減し、コストを低減することができる。
本発明のいくつかの特定の実施例を例によって詳細に説明したが、当業者であれば、以上の例は単に説明するためのものに過ぎず、本発明の範囲を限定するものではないことを理解すべきである。当業者であれば理解されるように、本発明の範囲及び精神から逸脱することなく、以上の実施例を変更することが可能である。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって限定される。

Claims (10)

  1. 太陽電池モジュールであって、複数の太陽電池セルを含み、
    前記太陽電池セルは、太陽電池基板と、前記太陽電池基板の一方側に位置するメイングリッド線とを含み、
    前記太陽電池モジュールは、さらに溶接ワイヤを含み、前記溶接ワイヤは、一端が前記太陽電池セルの表面の前記メイングリッド線に接続され、他端が隣接する前記太陽電池セルの裏面の前記メイングリッド線に接続され、
    前記メイングリッド線上には第１溶接点が分布し、前記第１溶接点の数は、６～１２個であり、
    前記溶接ワイヤの直径と前記メイングリッド線の数との間の関係は、２．９８７ｘ－１．１４４－１．９＜ｙ＜３．２７４２ｘ－１．１３４＋１．７であり、ただし、ｘは溶接ワイヤの直径であり、ｙはメイングリッド線の数であり、
    前記太陽電池セルは、長さ及び幅が、いずれも２００ミリメートル～２２０ミリメートルであり、
    前記溶接ワイヤの直径は、０．２ｍｍ～０．２２ｍｍである、ことを特徴とする太陽電池モジュール。
  2. 前記第１溶接点は、第１サブ溶接点と、第２サブ溶接点とを含み、前記第１サブ溶接点は、前記メイングリッド線の端部に位置し、前記第２サブ溶接点は、前記第１サブ溶接点の間に位置し、
    前記第１サブ溶接点における前記溶接ワイヤに垂直な長さは、０．５ミリメートル～０．８ミリメートルであり、前記第１サブ溶接点における前記溶接ワイヤに平行な幅は、０．５ミリメートル～１．２ミリメートルであり、前記第２サブ溶接点における前記溶接ワイヤに垂直な長さは、０．０５ミリメートル～０．５ミリメートルであり、前記第２サブ溶接点における前記溶接ワイヤに平行な幅は、０．４ミリメートル～０．８ミリメートルである、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  3. 前記メイングリッド線の幅は、２０ミクロン～５０ミクロンである、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  4. 前記太陽電池基板は、Ｐ型基板又はＮ型基板である、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  5. 前記太陽電池基板は、Ｐ型基板であり、裏面の前記メイングリッド線上に第２溶接点が分布し、前記第２溶接点の数は、６～１２個であり、前記第２溶接点の長さは、１．５ミリメートルであり、前記第２溶接点の幅は、２ミリメートル～３ミリメートルであり、或いは、
    前記太陽電池基板は、Ｎ型基板であり、裏面の前記メイングリッド線上に第２溶接点が分布し、前記第２溶接点の数は、１０～１２個であり、前記第２溶接点の長さは、０．５ミリメートル～０．８ミリメートルであり、前記第２溶接点の幅は、０．５ミリメートル～１．２ミリメートルである、ことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュール。
  6. 前記太陽電池基板には、さらに前記メイングリッド線と交差するサブグリッド線を含み、前記サブグリッド線は、前記メイングリッド線に電気的に接続され、
    太陽電池基板に垂直な方向において、一部の前記第２サブ溶接点の前記太陽電池基板が所在する平面に位置する正投影は、前記サブグリッド線の前記太陽電池基板が所在する平面に位置する正投影と重ならない、ことを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュール。
  7. 前記メイングリッド線の幅は、前記サブグリッド線の幅と同じである、ことを特徴とする請求項６に記載の太陽電池モジュール。
  8. 前記サブグリッド線の幅は、２０ミクロン～３０ミクロンであり、
    前記サブグリッド線の数は、１３５～１５０本である、ことを特徴とする請求項６に記載の太陽電池モジュール。
  9. 前記太陽電池モジュールは、さらに第１接着フィルム材料及び第２接着フィルム材料を含み、前記太陽電池セルは、第１接着フィルム材料と第２接着フィルム材料との間に位置し、前記第１接着フィルム材料及び／又は第２接着フィルム材料の重量は、３１０グラム／平方メートル～４３０グラム／平方メートルである、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  10. 前記第１溶接点の形状は、矩形、菱形、円形、楕円形、三角形のうちの一つ又は複数の組み合わせである、ことを特徴とする請求項１～９のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
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