[實用新型]柵線結構、太陽能電池片和疊瓦組件

有效

• 申請號: 201922164383.7
• 申請日: 2019-12-05
• 公開（公告）號: CN210640259U
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 常青;姚騫;張家峰;馬列;王秀鵬
• 申請（專利權）人: 通威太陽能（眉山）有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 劉迎春

本實用新型涉及一種柵線結構、太陽能電池片和疊瓦組件。柵線結構位于基體片的頂表面和/或底表面上并包括第一層柵線和第二層柵線，第一層柵線與基體片的硅片直接接觸，第二層柵線設置在第一層柵線的與基體片相對的一側并與硅片上的膜接觸，每一條兩層式柵線的第一層柵線在其延伸方向上間斷設置。根據本實用新型，柵線中的與硅片接觸的一層柵線在其延伸方向上間斷設置，能夠有效降低柵線和基體片接觸而導致的復合，從而能夠顯著提升太陽能電池片的開路電壓和轉換效率。

技術領域

本實用新型涉及能源領域，尤其涉及一種晶硅太陽能電池的柵線結構、太陽能電池片和疊瓦組件。

背景技術

隨著全球煤炭、石油、天然氣等常規化石能源消耗速度加快，生態環境不斷惡化，特別是溫室氣體排放導致日益嚴峻的全球氣候變化，人類社會的可持續發展已經受到嚴重威脅。世界各國紛紛制定各自的能源發展戰略，以應對常規化石能源資源的有限性和開發利用帶來的環境問題。太陽能憑借其可靠性、安全性、廣泛性、長壽性、環保性、資源充足性的特點已成為最重要的可再生能源之一，有望成為未來全球電力供應的主要支柱。

在新一輪能源變革過程中，我國光伏產業已成長為具有國際競爭優勢的戰略新興產業。目前市場上光伏產業內的主流晶硅電池技術如鈍化背面及發射極(PERC、PERL、PERT)、鈍化接觸(TOPCon、POLO)、異質結(HJT、HIT、HDT)太陽能電池等，主流量產效率可以超過22％。然而，光伏產業發展仍面臨諸多問題與挑戰，轉換效率與可靠性是制約光伏產業發展的最大技術障礙，而成本控制與規模化又在經濟上形成制約。光伏組件作為光伏發電的核心部件，提高其轉換效率發展高效組件是必然趨勢。目前市場上涌現各種各樣的高效組件，如疊瓦、半片、多主柵、雙面組件等。隨著光伏組件的應用場所和應用地區越來越廣泛，對其可靠性要求越來越高，尤其是在一些惡劣或極端天氣多發地區需要采用高效、高可靠性的光伏組件。

在大力推廣和使用太陽能綠色能源的背景下，疊瓦組件利用小電流低損耗的電學原理(光伏組件功率損耗與工作電流的平方成正比例關系)從而使得組件功率損耗大大降低。其次通過充分利用電池組件中片間距區域來進行發電，單位面積內能量密度高。另外目前使用了具有彈性體特性的導電膠粘劑替代了常規組件用光伏金屬焊帶，由于光伏金屬焊帶在整片電池中表現出較高的串聯電阻而導電膠粘劑電流回路的行程要遠小于采用焊帶的方式，從而最終使得疊瓦組件成為高效組件，同時戶外應用可靠性較常規光伏組件性能表現更加優異，因為疊瓦組件避免了金屬焊帶對電池與電池互聯位置及其他匯流區域的應力損傷。尤其是在高低溫交變的動態(風、雪等自然界的載荷作用)環境下，采用金屬焊帶互聯封裝的常規組件失效概率遠超過采用彈性體的導電膠粘劑互聯切割后的晶硅電池小片封裝的疊瓦組件。

當前疊瓦組件的主流工藝使用導電膠粘劑互聯切割后的電池片，導電膠主要由導電相和粘接相構成。其中導電相主要由貴金屬組成，如純銀顆粒或銀包銅、銀包鎳、銀包玻璃等顆粒并用于在太陽能電池片之間起導電作用，其顆粒形狀和分布以滿足最優的電傳導為基準，目前更多采用D50＜10μm級的片狀或類球型組合銀粉居多。粘接相主要有具有耐候性的高分子樹脂類聚合物構成，通常根據粘接強度和耐候穩定性選擇丙烯酸樹脂、有機硅樹脂、環氧樹脂、聚氨酯等。為了使導電膠粘接達到較低的接觸電阻和較低的體積電阻率及高粘接并且保持長期優良的耐候特性，一般導電膠廠家會通過導電相和粘接相配方的設計完成，從而保證疊瓦組件在初始階段環境侵蝕測試和長期戶外實際應用下性能的穩定性。

太陽能電池片上通常施加有電極。目前市場上超過98％的電池技術均采用絲網印刷銀柵線的方式形成柵線，通過擠壓銀漿料透過網版的網孔，滲透到硅片表面形成具有一定高度和寬度的銀柵線，再經過高溫燒結與硅片形成良好的接觸。絲網印刷銀電極是目前主流晶硅電池制備的必須過程，對太陽能電池的轉換效率有重大影響。但目前的所有的正面銀電極絲網印刷圖形設計均采用直線，形成的柵線是與硅片全接觸的直線形結構，這樣的柵線與硅片接觸導致的載流子復合，限制了電池轉換效率的提升。

因而需要提供一種柵線結構、太陽能電池片和疊瓦組件，以至少部分地解決上述問題。

實用新型內容