一种太阳能电极结构及使用该电极结构的太阳能电池制造技术

本发明专利技术公开了一种太阳能电极结构及使用该电极结构的太阳能电池，所述太阳能电池包括电极和电池，所述电极包括薄膜和金属导电体，所述薄膜贴覆在金属导电体两侧，所述电极的正极端金属导电体贴覆在太阳能电池受光面电极上，负极端金属导电体贴覆在太阳能电池背光面电极上，根据实际需要将单元电池形成串联结构或并联结构。本发明专利技术提高电池光电转换率，适用范围广。本发明专利技术避免使用印刷和烧结工艺制作矩形栅线和主栅线电极覆盖在电池表面，减少大量银浆的使用缩小遮光区域提高太阳能电池的光电转换效率，减少焊接和金属导电体的应力对太阳能电池的损坏，增加了产品可靠性，并减少使用银浆制备栅线结构，降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电极结构及使用该电极结构的太阳能电池
本专利技术涉及太阳能电池领域，涉及一种太阳能电极结构及使用该电极结构的太阳能电池。
技术介绍
太阳能作为替代传统化石能源的清洁能源，近年来在地面电站、分布式发电领域已取得快速发展，民用太阳能产品同样表现出巨大的潜力和空间。传统太阳能电池组件、民用太阳能产品尤其需要多样话的电极结构以满足不同适用场合下的电性能要求。目前太阳能光伏组件的电极结构形式主要有两类：硅基薄膜、部分铜铟镓硒电池组件大面积沉积功能层后由激光刻蚀或机械划线和导电电极填充等步骤形成串联和并联的电路结构，而晶硅太阳能电池和部分铜铟镓硒太阳能电池则是典型的先制作单元电池后，再形成串联和并联电路结构的光伏组件，此种结构需要先以一定形式的电极结构将前电极和背电极电流引出形成单元电池，然后以一定的铺设方式串联或并联后组成太阳能光伏组件。目前先制作单元电池，再形成串联和并联电路结构的光伏组件技术方案中，单元电池的受光面的电极通常使用印刷和烧结工艺制作矩形栅线和主栅线电极覆盖在电池表面方式形成，再将焊带焊接在主栅线上将电流导出；晶硅等单元电池的背光面电极通常由铝浆层和栅线组成，再通过焊带焊接将电流导出，而部分铜铟镓硒单元电池以不锈钢为衬底材料不需额外的栅线，但仍需焊带或其他形式的引流导线将电流引出。晶硅单元电池传统的矩形栅线和主栅线的前电极结构在使用大量银浆的同时，在电池受光面形成一定面积的遮光区域。不仅银浆使用量大造成组件成本高，而且遮光区域大使太阳能电池的光电转换效率降低。另外，常规的电极结构串并联是通过在主栅线上焊接焊带的方式，焊接过程增加了硅片破碎和隐裂的风险，降低组件的使用寿命及可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种太阳能电池的电极及电池和组件，解决传统太阳能电池使用大量银浆影响电池受光面积和太阳能电池组成串并联结构时主栅线焊接焊带引起硅片破碎和隐裂的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种太阳能电极，所述太阳能电极包括金属导电体，所述金属导电体两侧表面分别贴覆有正极薄膜和负极薄膜，形成电极的正极端和负极端，所述正极端面积大于负极端面积，所述正极薄膜与负极薄膜在金属导电体上投影贴覆区域重叠形成重叠区域，所述重叠区域宽度为1mm～20mm。在现有太阳能单元电池形成串联或并联电路结构的光伏组件的技术方案中，需使用印刷和烧结工艺制作矩形栅线和主栅线的正电极覆盖在电池表面，将焊带焊接在主栅线上将电流导出，且矩形栅线和主栅线的正电极需要使用大量银浆，在电池受光面形成一定面积的遮光区域。而本专利技术电极结构简单，通过热压贴附在太阳能电池受光面，免去焊接过程，减少硅片破碎和隐裂的风险，增加了组件的使用寿命及可靠性。且正极端长度大于负极端长度可保证太阳能电池受光面的导电面积，正极薄膜和负极薄膜部分重叠形成的重叠区域可防止电极结构与电池边缘接触产生短路，重叠宽度小于1mm则无法防止电极结构与电池边缘接触产生短路，重叠宽度大于20mm则使电极与太阳能电池接触面积缩小，不利于电极稳固贴附在太阳能电池上。进一步地，所述正极薄膜和负极薄膜均具有两层或多层膜结构，所述正极薄膜和负极薄膜的基底膜均为粘接膜，所述粘接膜一面贴覆在金属导电体上，所述粘接膜另一面贴覆有支撑保护膜，所述粘接膜和支撑保护膜依次交替贴覆形成两层或多层膜结构。所述粘接膜起粘接金属导电体的作用，支撑保护膜起支撑保护和绝缘的作用，薄膜的最佳结构为三层膜结构，贴覆顺序为粘接膜-支撑保护膜-粘接膜。再进一步地，所述粘接膜厚度为0.01mm～2mm，所述支撑保护膜厚度为0.01mm～5mm。其中粘接膜最佳厚度范围为0.02mm～0.05mm，支撑保护膜最佳厚度范围为0.02mm～0.08mm，若粘接膜厚度小于0.01mm则粘结力弱，厚度大于2mm则影响透明度形成遮光面，支撑保护膜厚度小于0.01mm则无法有效支撑保护电极并有效绝缘，厚度大于5mm则影响透明度形成遮光面。再进一步地，所述粘接膜采用加热后具有粘接能力的粘合树脂材料制成，所述支撑保护膜采用热塑性聚酯材料制成。粘接层采用加热后具有粘接能力的粘合树脂材料可通过热压贴附方式将金属导电体粘附在太阳能电池上，选用热塑性聚酯材料制成的支撑保护膜绝缘效果佳。再进一步地，所述金属导电体由扁平化金属导线制成。扁平化导线改善欧姆接触提高电池光电转换效率，同时减少了导体结构位置应力，从而减小对薄膜太阳能膜层的应力破坏，增加了产品的可靠性。再进一步地，所述金属导电体由多个矩形金属导线圈排列而成，所述矩形金属导线圈的长度范围为0.01mm～2mm，矩形金属导线圈之间的间距为1mm～10mm，金属导线的厚度为0.01mm～2mm。矩形金属导线圈长度小于0.01mm则无法有效连接太阳能电池受光面和背光面，长度大于2mm则导致遮光面积过大，降低太阳能电池的光电转化率；矩形金属导线圈之间的间距小于1mm容易因距离太近出现金属导体之间接触引起局部短路过热，间距大于10mm则降低电传导率；金属导线的厚度小于0.01mm则电流导流效率低，厚度大于2mm则对太阳能电池薄膜层的应力增大，容易破坏薄膜。再进一步地，所述金属导电体由多条平行排列的水平金属导线构成，所述水平金属导线两两之间通过金属导线连接形成“S”形金属导电体，所述“S”形金属导电体的水平金属导线长度为0.01mm～2mm，水平金属导线之间的间距为1mm～10mm，金属导线的厚度为0.01mm～2mm。通过金属导线连接水平金属导线构成电流传输回路，水平金属导线长度小于0.01mm则无法有效连接太阳能电池受光面和背光面，长度大于2mm则导致遮光面积过大，降低太阳能电池的光电转化率；水平金属导线之间的间距小于1mm容易因距离太近出现金属导体之间接触引起局部短路过热，间距大于10mm则降低电传导率；金属导线的厚度小于0.01mm则电流导流效率低，厚度大于2mm则对太阳能电池薄膜层的应力增大，容易破坏薄膜。再进一步地，所述太阳能电池包括多个太阳能单元电池，所述太阳能单元电池通过所述的电极连接形成串联结构或并联结构。所述电极的正极端贴覆在太阳能单元电池受光面上，所述电极的负极端贴覆在相邻的太阳能单元电池背光面上，形成串联结构太阳能电池。所述串联结构太阳能电池与相邻串联结构太阳能电池水平并联排布，所述串联结构太阳能电池两端通过汇流带与相邻串联结构太阳能电池连接形成并联结构太阳能电池。电极的正极端和负极端分别通过热压贴附在太阳能单元电池的受光面和背光面上，安装使用方便，无需采用传统制备太阳能电池电极结构方法，减少银浆的使用量，避免在太阳能电池受光面形成遮光区域，降低光电转化效率，且无需将焊带焊接在主栅线上将电流导出，减少了焊接过程对硅片造成隐裂和破损的隐患，且可根据实际需要串联不同数量的太阳能单元电池。再进一步地，所述并联结构太阳能电池上端的汇流带贴覆在顶端太阳能单元电池背光面上，所述电极负极端沿顶端太阳能单元电池边缘翻折到太阳能单元电池背光面，所述电极负极端上的负极薄膜贴覆在太阳能单元电池背光面上，所述并联结构太阳能电池下端的汇流带直接贴覆在底端太阳能单元电池背光面上。并联结构太阳能电池上下两端的汇流带使串联结构太阳能电池之间形成并联结构，并将电流统一引出，简化太阳能电池的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电极，所述太阳能电极包括金属导电体（11），其特征在于：所述金属导电体（11）两侧分别贴覆有正极薄膜（12）和负极薄膜（13），形成电极的正极端和负极端，所述正极端长度大于负极端长度，所述正极薄膜（12）与负极薄膜（13）部分贴覆区域重叠形成重叠区域（14），所述重叠区域（14）宽度为1mm~20mm。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电极，所述太阳能电极包括金属导电体（11），其特征在于：所述金属导电体（11）两侧分别贴覆有正极薄膜（12）和负极薄膜（13），形成电极的正极端和负极端，所述正极端长度大于负极端长度，所述正极薄膜（12）与负极薄膜（13）部分贴覆区域重叠形成重叠区域（14），所述重叠区域（14）宽度为1mm~20mm。2.根据权利要求1所述的一种太阳能电极，其特征在于：所述正极薄膜（12）和负极薄膜（13）均具有两层或多层膜结构，所述正极薄膜（12）和负极薄膜（13）的基底膜均为粘接膜（111），所述粘接膜（111）一面贴覆在金属导电体（11）上，所述粘接膜（111）另一面贴覆有支撑保护膜（112），所述粘接膜（111）和支撑保护膜（112）依次交替贴覆形成两层或多层膜结构。3.根据权利要求2所述的一种太阳能电极，其特征在于：所述粘接膜（111）厚度为0.01mm~2mm，所述支撑保护膜（112）厚度为0.01mm~5mm。4.根据权利要求2或3所述的一种太阳能电极，其特征在于：所述粘接膜（111）采用加热后具有粘接能力的粘合树脂材料制成，所述支撑保护膜（112）采用热塑性聚酯材料制成。5.根据权利要求1所述的一种太阳能电极，其特征在于：所述金属导电体（11）由扁平化金属导线制成。6.根据权利要求5所述的一种太阳能电极，其特征在于：所述金属导电体（11）由多个矩形金属导线圈（113）组成，所述矩形金属导线圈的长度范围为0.01mm～2mm，矩形金属导线圈的长导线间距范围为1mm～10mm，金属导线的厚度范围为0.01mm～2mm。7.根据权利要求6所述的一种太阳能电极，其特征在于：所述金属导电体（11）由多条平行排列的水平金属导线构成，所述水平金属导线两两之间通过金属导线连接形成“S”形金属导电体（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：于华君，翟宇宁，谢小科，杨高平，
申请(专利权)人：广东汉能薄膜太阳能有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44