[實(shí)用新型]一種雙面電池及其背面電極

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202120365958.6
• 申請(qǐng)日: 2021-02-09
• 公開（公告）號(hào): CN214313222U
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃智;徐濤;張林;翟緒錦;謝泰宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通威太陽能（金堂）有限公司;通威太陽能（安徽）有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/0224
• 分類號(hào): H01L31/0224;H01L31/068;H01L31/18
• 代理公司: 安徽知問律師事務(wù)所 34134
• 代理人: 于婉萍

本實(shí)用新型公開了一種雙面電池及其背面電極，屬于背面電極技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型的一種雙面電池背面電極，包括鋁主柵和鋁副柵，所述鋁主柵由鋁細(xì)主柵和環(huán)型鋁主柵連接而成，其中環(huán)型鋁主柵沿鋁主柵的長度方向間隔分布，且所有環(huán)型鋁主柵的兩端均設(shè)有向外發(fā)散的鋁細(xì)主柵。本實(shí)用新型通過對(duì)背面電極的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用發(fā)散型的鋁主柵結(jié)構(gòu)，從而可以有效解決目前背面電極存在的不足，在提升PERC電池轉(zhuǎn)換效率的同時(shí)確保組件品質(zhì)和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于背面電極技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種雙面電池及其背面電極。

背景技術(shù)

雙面太陽能電池由于僅需對(duì)現(xiàn)有的電池及組件生產(chǎn)線進(jìn)行少量改動(dòng)即可進(jìn)行生產(chǎn)，且可以比單面電池組件產(chǎn)品增加5％-25％的系統(tǒng)發(fā)電收益，從而使得雙面電池技術(shù)逐步成為目前晶硅電池的主流技術(shù)，并已大規(guī)模推廣應(yīng)用。

背面電極的設(shè)計(jì)交織著雙面電池的雙面率、載流子收集、漿料耗量、組件焊接等因素的優(yōu)化、約束和妥協(xié)。目前，MBB雙面電池的背電極結(jié)構(gòu)如圖1所示，整個(gè)背面電極由均勻、平行分布的副柵和主柵構(gòu)成，副柵與主柵之間垂直連接，構(gòu)成所謂的H型圖案。副柵往往用鋁漿形成，采用鋁副柵2代替單面電池的全覆蓋鋁層，且鋁副柵2通過激光開槽與硅基體相連，實(shí)現(xiàn)基體區(qū)電流的收集，然后傳輸?shù)街鳀派希恢鳀艆^(qū)一般由鋁主柵1和銀電極3組成，鋁主柵1直接與鋁副柵2相連接，匯集副柵收集的電流，然后再傳輸?shù)姐y電極3上，實(shí)現(xiàn)電流導(dǎo)出。目前背電極圖形設(shè)計(jì)一般采用6分段的銀電極，與銀電極直接相連接的鋁主柵采用環(huán)型設(shè)計(jì)(即環(huán)型鋁主柵102)，連接兩個(gè)銀電極3之間的鋁主柵(即鋁細(xì)主柵101)采用直通設(shè)計(jì)。

也就是說，整個(gè)背面電極收集的電流，會(huì)先經(jīng)過橫向均勻分布的副柵橫向傳輸?shù)戒X主柵上，然后經(jīng)過垂直縱向均勻分布的鋁主柵縱向傳輸?shù)姐y電極導(dǎo)出。但由于鋁的電阻率遠(yuǎn)大于銀的電阻率，為滿足電流傳輸要求，鋁主柵寬度往往設(shè)計(jì)在1mm以上。同時(shí)為了兼顧雙面率的要求，鋁主柵和鋁副柵需要同正面電極一樣，有更窄的電極寬度和更高的電極高度，即高寬比盡量越大。這樣一方面對(duì)雙面率的提升、鋁漿的性能要求等都提出了更高的挑戰(zhàn)，另一方面，過高的鋁電極設(shè)計(jì)會(huì)引起諸如組件焊接等良率和產(chǎn)品可靠性問題，需要進(jìn)一步調(diào)整背面設(shè)計(jì)來兼顧此問題。目前，現(xiàn)有技術(shù)中通常是在背銀電極和鋁電極之間隔離1.5mm以上的間距，即預(yù)留一個(gè)空白隔離區(qū)4(如圖2所示)，從而降低上述高度差的影響。但空白隔離區(qū)4的存在又會(huì)導(dǎo)致銀電極的分段數(shù)量受到較大限制，影響背面電流收集效果及電池的轉(zhuǎn)換效率。

針對(duì)以上問題，專利CN107331735B公布了一種具有背面銀柵線的雙面PERC太陽電池的制作方法，該申請(qǐng)案通過在鋁柵線上制備凹槽，并在凹槽中用銀柵線替代原本的鋁柵線，從而整體降低了電阻率，在提升電池填充因子的同時(shí)，降低了背面遮光面積。但背面電極采用銀柵線的方式，會(huì)顯著增加制造成本，從而不能得到批量推廣。

由此可見，如何在進(jìn)一步提升PERC電池轉(zhuǎn)換效率的同時(shí)確保組件品質(zhì)和可靠性，成為太陽能電池技術(shù)持續(xù)要解決的難點(diǎn)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

1.要解決的問題

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有MBB雙面電池的H型背面電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難以同時(shí)滿足雙面率、電流收集效果與組件可靠性的要求的不足，提供了一種雙面電池及其背面電極。本實(shí)用新型通過對(duì)背面電極的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用發(fā)散型的鋁主柵結(jié)構(gòu)，從而可以有效解決上述問題，在提升PERC電池轉(zhuǎn)換效率的同時(shí)確保組件品質(zhì)和可靠性。

2.技術(shù)方案

為了解決上述問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下：

本實(shí)用新型的一種雙面電池背面電極，包括鋁主柵和鋁副柵，所述鋁主柵由鋁細(xì)主柵和環(huán)型鋁主柵連接而成，其中環(huán)型鋁主柵沿鋁主柵的長度方向間隔分布，且所有環(huán)型鋁主柵的兩端均設(shè)有向外發(fā)散的鋁細(xì)主柵。

更進(jìn)一步的，位于環(huán)型鋁主柵同一端的鋁細(xì)主柵由相對(duì)于環(huán)型鋁主柵端部向外發(fā)散的兩條鋁細(xì)主柵組成。