太阳能电池片

技术领域

本发明主要涉及光伏技术领域，尤其涉及一种太阳能电池片。

背景技术

具有主栅的太阳电池，其电池串联方法是用扁平焊带焊接的方式进行连接，其中，焊带一般宽度约在1.0～2mm，铜基厚度约为0.1～0.15mm，而单面镀层厚度约为0.015～0.030mm左右。在连接时需要用高温将焊锡融化，然后将焊带与电池上的主栅焊接在一起。采用这样的方式会消耗大量银浆，制备工艺的步骤复杂，且形成的电池会造成较大的遮光面积。

如图1a和1b所示为现有技术中常见的主栅电池，通过增加主栅11的数量，可以有效降低主栅11之间的跨度。但其仍然采用焊接的方式将焊带12通过主栅11与电池固定。为了增强连接性能，在焊接点处还会印刷pad点，即较大的银电极点，从而提高焊接的拉力。这种通过增加主栅数量的方式虽然可以部分降低银浆使用量和遮光面积，但改善的程度有限，且不可避免地使用了焊接的方法，还容易使电池片发生隐裂。

改进丝网印刷主栅的制备方式，最好的办法是完全避免主栅。然而，完全避免主栅的技术难点在于如何实现太阳能电池片之间的相互串联。目前的现有技术也提供了一种高分子胶膜，胶膜先与导线粘接在一起，然后放置于电池上，最后层压在一起。这种技术可以完全避免主栅，但是胶膜需要特殊的结构，且要与导线粘结在一起，然后在与电池进行固定，不仅增加了工艺复杂度也提高了成本。

因此，领域内对于无主栅的太阳能电池，仍然缺少一种完善的制备工艺和结构，可以避免上述的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种太阳能电池片，可以简单方便的实现无主栅太阳能电池片的连接，同时降低制备电池片时的银浆耗量。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种太阳能电池片，包括相对的两个表面，每个表面具有：沿第一方向延伸且沿第二方向间隔排布的多条栅线；多个连接区，每个连接区具有粘结物和围绕所述粘结物的导电环，所述导电环与至少一条栅线接触。

在本发明的一实施例中，所述电池片还包括多条焊带，每条焊带横跨所述多条栅线，且与至少两个连接区上的粘结物固定粘结，且所述每条焊带与所述导电环以及所述至少一条栅线以外的栅线接触。

在本发明的一实施例中，所述沿第二方向排布的多个连接区在所述第一方向上有序排布。

在本发明的一实施例中，所述沿第二方向排布的多个连接区在所述第一方向上无序排布。

在本发明的一实施例中，所述多个连接区中的每个连接区具有相同的形状。

在本发明的一实施例中，所述多个连接区中的至少部分连接区之间具有不同的形状。

在本发明的一实施例中，所述多个连接区中的至少一个连接区的形状为矩形。

在本发明的一实施例中，所述矩形的至少一个连接区具有相对的第一侧边和第二侧边，所述第一侧边和第二侧边分别与两条栅线接触，且所述两条栅线与所述第一侧边和第二侧边接触的第一部分的宽度和/或高度大于未与所述第一侧边和第二侧边接触的第二部分的宽度和/或高度。

在本发明的一实施例中，所述多个连接区中的至少一个连接区的形状为圆形。

在本发明的一实施例中，所述连接区的边缘与某两条栅线相切。

在本发明的一实施例中，所述焊带的截面包括圆形、矩形和/或三角形。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

采用本发明的太阳能电池片的结构，可以方便的实现焊带与栅线之间的电接触，同时降低制备电池片时的银浆耗量；

避免了主栅的结构，可以降低EL断栅风险，且降低遮光面积，从而增加电池片的可靠性并提高光电转化效果；以及

调整一些区域栅线的宽度和/高度，并采用具有不同形状的截面的焊带，可以有效地降低光损失和功率损耗。

附图说明

包括附图是为提供对本申请进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本申请的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：

图1a和1b是一种有主栅太阳能电池片的结构示意图；

图2a～2c是本发明一种太阳能电池片的结构示意图；

图3a～3c是本发明另外一种太阳能电池片的结构示意图；

图4是本发明另外一种太阳能电池片的结构示意图；

图5是本发明一种太阳能电池片的局部放大示意图；以及

图6是本发明另外一种太阳能电池片的局部放大示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。

应当理解，当一个部件被称为“在另一个部件上”、“连接到另一个部件”、“耦合于另一个部件”或“接触另一个部件”时，它可以直接在该另一个部件之上、连接于或耦合于、或接触该另一个部件，或者可以存在插入部件。相比之下，当一个部件被称为“直接在另一个部件上”、“直接连接于”、“直接耦合于”或“直接接触”另一个部件时，不存在插入部件。同样的，当第一个部件被称为“电接触”或“电耦合于”第二个部件，在该第一部件和该第二部件之间存在允许电流流动的电路径。该电路径可以包括电容器、耦合的电感器和/或允许电流流动的其它部件，甚至在导电部件之间没有直接接触。

本发明的一实施例提出一种太阳能电池片，可以简单方便的实现无主栅太阳能电池片的连接，同时降低制备电池片时的银浆耗量。

如图2a～2c所示，是本发明一种太阳能电池片20的结构示意图。为了更清楚展示太阳能电池片的结构，其中图2a和图2b是电池片20在粘附焊带23之前的立体图和平面图，图2c是电池片20粘附焊带23之后的立体图，且展示了两个电池片之间通过焊带23连接的效果。下面根据图2a～图2c对于本发明的一种太阳能电池片20的结构做出说明。

如图2a所示，太阳能电池片20在立体空间上具有厚度，包括相对的上下两个表面。

如图2b所示，每个表面具有沿第一方向X延伸且沿第二方向Y间隔排布的多条栅线21，多条栅线21适于提供太阳能电池板20通过光生电流的通路，即通过该多条栅线导出并传输光生电流。

示例性的，在本发明的一实施例中，栅线21的宽度范围可以是0.1μm～100μm，而栅线21的高度范围可以是1～50μm。但是本发明不以此为限。

进一步的，每个表面还具有沿第二方向Y排布的多个连接区22。但是本发明不以此为限，在本发明的其他一些实施例中，多个连接区22可能不是严格的按照第二方向Y排布。

示例性的，连接区的面积范围可以是0.1～50mm

在如图2a～2c所示的实施例中，每个连接区22具有相同的形状，且均为圆形。并且，沿第二方向Y排布的多个圆形的连接区22也均沿第一方向X有序排布。例如，该有序排布意味着多个连接区22在第二方向上分行排布，在第一方向上沿直线分布，且每行至少有两个连接区。但是，本发明不以图2a～2c示出的连接区具有相同的形状且沿第一方向X有序排布为限，在其他的实施例中，多个连接区可以具有不同的形状(如矩形或圆形，或者矩形和圆形同时存在)和乱序的排布方式，将在后续说明。

在如图2a～2c所示的实施例中，每个连接区上还具有粘结物(图未示出，位于各连接区22的中间区域)和围绕粘结物的导电环(即连接区22的边缘)，导电环内至少有一条栅线21穿过。该穿过导电环内的栅线可以将导电环中间区域的光生电流导出，并传输到临近栅线。示例性的，该粘结物可以是液态的粘结剂或者是固态，本发明不对粘结物的形态做出限制。

具体的，在图2a～2c中，粘结物未示出，可以理解为粘结物位于每个连接区22上，并用来将焊带23粘附于电池片的表面上。进一步的，导电环即为连接区22的边缘，在导电环所圈出的范围内，附有粘结物并粘结焊带23，从而为焊带23与电池片的粘结提供了划定的区域。在如图2a～2c所示的实施例中，圆形的导电环在其圆周的最外侧分别与两条栅线接触，但是本发明不以图2a～2c示出的接触方式为限，示例性的，可以不以图2a～图2c中的相切的方式接触。

为了更好地理解本发明的太阳能电池片中的连接区的结构，示例性的，针对栅线电极的制备方法，可以采用领域内的多种方法，如既可以是通过丝网印刷烧结制备，也可以通过电镀法制备，还可以通过喷墨打印法制备等，作用是传输由硅片基体产生的载流子，并汇入到焊带上。在本发明的一些实施例中，优选使用丝网印刷，例如采用四丝网印刷。

进一步的，制备连接区的方式包括在制备栅线时，在模具上预留连接区的形状，从而使得在印刷栅线时使连接区和栅线可以一体成型。印刷后，在电池片表面的特定区域便具有预设形状和数量的连接区，其边缘由于具有和栅线一样的材质而具有导电性，从而构成了导电环。但是，被发明不因此对连接区的制备方式做出限制。

示例性的，可以在已经具有多条栅线的成型的电池片的表面上二次浇注/印刷具有一定形状和数量的连接区，并采用导电的材质，从而也可以形成具有导电环的多个连接区结构。由于栅线和连接区的制备工艺不是本发明的重点，在此不再做展开。

进一步的，如图2c所示，在上述电池片结构的基础上，每条焊带23横跨多条栅线21，且与至少两个连接区22上的粘结物固定粘结。

在如图2a～2c所示的实施例中，各个沿第二方向Y排布的多个连接区22具有相同的圆形形状且在第一方向X上按序排布。因此，每条焊带23通过位于沿第一方向X和第二方向Y按序排布的多个连接区22上的粘结物与电池片的表面粘结后，自然也形成了多条焊带23在第一方向X方向上相互之间平行或近似平行地按序排布，并且，每条焊带23在第二方向Y方向上横跨或垂直于多条栅线。在这样的情况下，每条焊带23均与至少一个连接区22的导电环以及沿第二方向Y路径上的其他栅线均有接触。

在本发明的一些实施例中，焊带23的横截面可以具有不同的形状，如矩形或圆形，优选地，当采用横截面为圆形的焊带23时，可以减少光损失，提高光点转化的效率。

一般来说，焊带的数量与连接区的行数相等，但是本发明不以此为限。根据以上电池片的结构，焊带23与导电环(即连接区22的边缘)以及未与该导电环接触的其他栅线可以在层压过程中形成电接触。从而可以进一步的形成具有多个上述结构的电池片的电池串。

通过多个如图2a～2c的电池片的结构，可以简单方便的实现多个无主栅太阳能电池片之间的连接。进一步的，可以有效的节省制备电池片时的银浆耗量。

具体的，采用本发明的一种太阳能电池片的结构，仅需要设置连接区并通过粘结物的方式将焊带固定在电池片的表面上，且可以是在制备栅线时一体成型，有效地节约了制备电池片所需要的银浆耗量。示例性的，在本发明的一实施例中，采用本发明的太阳能电池片的结构，相较于同等电池片采用现行主栅焊接结构，所节省的银浆消耗量可以达到70％左右。

除此以外，采用了连接区的结构，并通过粘结的方式固定焊带，可以有效的降低EL(Electroluminescence，电致发光)断栅风险，增加太阳能电池片的可靠性。同时，由于没有主栅的结构，还可以有效的降低遮光面积，对于同样的太阳能电池片，可以有效的提高光电转化的效果。

图3a～3c是本发明另外一种太阳能电池片30的结构示意图。太阳能电池片30也具有多条栅线31、多个连接区32以及多条焊带33，与图2a～图2c所示的实施例的区别在于，多个连接区32的形状为矩形。

其他关于太阳能电池片30的结构和制备工艺的细节可以参考上述对于图2a～图2c所示的实施例的说明，在此不再赘述。

总的来说，在图2a～2c以及图3a～3c所示的实施例中，连接区的形状是相同的，均为圆形或矩形，且沿第二方向Y排布的多个连接区也均在第一方向X方向上有序排布。但是本发明不以此为限。

示例性的，如图4所示，为本发明的一实施例中，太阳能电池片40也具有沿第一方向X排布的多条栅线，沿第二方向Y排布的多个连接区42，以及横跨多条栅线X的多条焊带43。

在图4所示的实施例中，沿第二方向Y方向排布的多个连接区具有不同的形状，且不必要按照第一方向X有序排布，例如，各第二方向Y排布的连接区在第一方向X上的间距不相同等无序排布的情况。进一步的，在一些其他的实施例中，连接区具有更加无序的排布，比如一些连接区所在的第二方向Y可以不垂直于第一方向X，只要保证焊带在该第二方向Y上可以实现连接不同的两个太阳能电池片即可，在此不再做展开。

可以理解的是，在实际的应用中，为了满足的不同的应用场景或者制备工艺的限制，可以选取不同的形状并安排各连接区不按序排布，只要其中至少两个沿第二方向排布的连接区可以为焊带提供粘结的位置从而固定其在电池片表面走过的路径、使得焊带连接不同电池片的作用可以实现即可，则各种变性均属于本发明的精神和范围。

图5是本发明一种太阳能电池片50的局部放大示意图，在图5中，为了更清楚说明连接区52的结构，省去了本来应该覆盖在电池片各连接区52上的焊带。

如图5所示，连接区52的圆周的最外侧边缘分别与栅线51中的两条栅线511和512接触，并且相切。

相似的，图6是本发明另外一种太阳能电池片60的局部放大示意图，在图6中，同样的，为了更清楚说明连接区62的结构，省去了本来应该覆盖在电池片各连接区62上的焊带。

如图6所示，以电池片60上的其中一个连接区62为例，该连接区62具有相对的第一侧边621和第二侧边622，第一侧边621和第二侧边622分别与多条栅线61中的其中两条栅线611和612接触。并且，两条栅线611和622与第一侧边621和第二侧边622接触的第一部分的宽度和/或高度大于未与第一侧边621和第二侧边622接触的第二部分的宽度和/或高度。

具体来说，从图6中可以看出，连接区62的第一侧边621和第二侧边622与两条栅线有部分的接触，在接触的部分栅线的宽度和/或高度大于其他未有连接区相接处的一般栅线的高度和/或宽度(在图6中体现为侧边与栅线相接触的区域线条更粗)，从而可以降低该接触部分的传输电阻R。

其原理在于，连接区62边缘的导电环(包括第一侧边621和第二侧边622)具有导电性，因此在连接区62中产生的光电电流会导出到临近的栅线611和612，使栅线611和622在其与导电环接触的两段部分电流增大。根据电流损耗公式P

在本发明的一实施例中，连接区上的粘结物的材质包括导电胶、OCA胶(OpticallyClear Adhesive)和UV光敏胶。示例性的，粘结物的样态可以是固体状、膜装或液态的。具体的，为了配合电池片的制备，粘结物可以具有快速固化，耐高温，耐紫外线以及透明度良好等优点。任何具有相同的特性且可以起到粘结作用的，均属于本发明的精神和范围。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

虽然本申请已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本申请，在没有脱离本申请精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本申请的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。