本实用新型专利技术公开了一种提升叠瓦组件电池效率的背面电场结构以及电池，属于晶硅太阳能电池领域。本实用新型专利技术的背面电场结构，主栅沿长度方向设置若干拐点，且任意相邻拐点的凸起方向相反；本实用新型专利技术进一步提供一种叠瓦组件电池，其正面设置切割通道，用于引导切割主栅，使得沿切割通道切割后的主栅上，位于A拐点的银电极的被切割边距离主栅左侧边的最小距离小于位于B拐点的银电极的被切割边距离主栅左侧边的最小距离。本实用新型专利技术通过优化设计叠瓦组件电池背面电极的结构来改善电流的传输路径，减少背面主栅不同区域附近的电流密度差异，降低接触电阻，减少电流损失，从而提高电池填充因子。填充因子。填充因子。
【技术实现步骤摘要】
一种提升叠瓦组件电池效率的背面电场结构以及电池
[0001]本技术属于晶硅太阳能电池领域，更具体地说，涉及一种提升叠瓦组件电池效率的背面电场结构以及电池。
技术介绍
[0002]叠瓦组件因摒弃了焊带间距衔接导电方式，可以缩短电子运动距离、降低电阻、提升功率，从而成为高效组件技术研发的热点。叠瓦组件是通过导电胶直接将切片电池的正电极与背电极无间距连接，这样在同等组件面积情况下可以封装更多电池片，提高组件发电密度。但导电胶的粘结强度小于焊带焊接强度，所以背面电极常设计为多分段错位分布的镂空结构来增大正负电极的粘结力，减小接触电阻。
[0003]目前，叠瓦组件电池的背面由均匀、平行分布的铝细栅和主栅构成，副栅和主栅垂直连接。副栅多用铝浆形成，将收集的载流子以电流形式传输汇聚到主栅上；主栅一般由银电极和铝电场构成，电流最终由银电极导出。常规叠瓦组件电池的背面电极图形一般设计为多分段错位排布的直通型(如图1)，当载流子由细栅200传输到银电极300时，如图2所示，同一区域左右两边的距离差异大，会造成窄区域(L1)的载流子密度过大，而宽区域(L2)的载流子密度过小。窄区域和宽区域之间的载流子密度差会使得窄区域附近的载流子不直接汇聚到银电极导出，而是额外增加一段由窄区域附近迂回到宽区域附近再到达银电极300的路径。又由于铝的电阻率远大于银的电阻率，载流子多走的这段传输路径会造成的接触电阻显著增大，引起电流损失，从而降低电池的填充性能，导致效率下降，不利于叠瓦组件高功率目标的发展。
[0004]目前叠瓦组件电池的直通型背面电极结构设计，电流传输路径、接触电阻和填充因子存在优化空间，不仅如此，若通过增加栅线来改善叠瓦组件电池的技术路线，存在一定难度和需要兼顾组件可靠性问题。随着硅片尺寸增加，目前设计导致的载流子收集效果差、电阻率过高和组件切割等问题，将进一步凸显。
[0005]针对以上问题，如何通过优化叠瓦组件电池背面电极结构来改善电流的传输路径，从而整体降低电阻率，提升电池的填充因子，成为叠瓦组件电池技术需要解决的难点问题。
技术实现思路
[0006]1.要解决的问题
[0007]针对现有技术存在的问题，本技术提供一种提升叠瓦组件电池效率的背面电场结构，主栅沿长度方向设置若干拐点，且任意相邻拐点的凸起方向相反，通过优化设计叠瓦组件电池背面电极的结构来改善电流的传输路径，减少背面主栅不同区域附近的电流密度差异，降低接触电阻，减少电流损失，从而提高电池填充因子。
[0008]进一步地，本技术提供一种叠瓦组件电池，其正面设置切割通道，用于引导切割主栅，使得沿切割通道切割后的主栅上，位于A拐点的银电极的被切割边距离主栅左侧边
的最小距离小于位于B拐点的银电极的被切割边距离主栅左侧边的最小距离，可实现最佳电流传输效果。
[0009]2.技术方案
[0010]为了解决上述问题，本技术所采用的技术方案如下：
[0011]本技术提供一种提升叠瓦组件电池效率的背面电场结构，包括至少两条主栅，主栅的左侧边和右侧边均设置有若干细栅，任意两细栅平行设置，且任意两条相邻的主栅通过若干细栅相连通；主栅上沿长度方向设置有若干银电极，主栅的一侧边至少具有向A方向凸起的A拐点。
[0012]进一步优选地，主栅的任意一侧边均具有向A方向凸起的A拐点与向B方向凸起的B拐点，A拐点与B拐点沿通道的长度方向交错设置，且A方向与B方向相反。进一步地，本技术的侧边不一定为光滑的曲线，也可以为由若干线段组成的类似光滑的曲线。优选地，两侧边的A拐点的法线重合，使得整条背面电极呈S型，以维持总的铝背场面积基本不变。进一步地，主栅的侧边可为包耳形，也可以为三角形，可形成两个方向相反的拐点即可。
[0013]采用具有拐点的铝背场的设计，改变现有横向加纵向的电流传输方式，有效降低了电流收集路径，提高了电流收集效果，减少了因铝电阻过大带来的电流损失。在相同铝副栅设计条件下，电池填充因子可以提高0.3％，同时PERC双面电池光电转换效率可提升0.1％以上。同时，主栅的S型设计缩小了收集空白区，使载流子传输过程中分布更均匀
[0014]优选地，主栅的任意一处具有相同的宽度L，宽度L为1
‑
4mm。进一步优选为2.5
‑
2.9mm。
[0015]优选地，主栅的侧边具有不小于0.5mm的曲率K，曲率K为同一侧边上任意相邻的A拐点的切线和B拐点的切线之间的距离。
[0016]优选地，主栅具有左侧边和右侧边，银电极设置于A拐点和B拐点处，位于A拐点的银电极Ⅰ与右侧边之间的距离为L1，位于B拐点的银电极Ⅱ与右侧边之间的距离为L2，L1与L2不相等。
[0017]优选地，任意相邻的两个细栅之间的距离为0.8
‑
1.5mm。
[0018]优选地，A拐点所在的法线与B拐点所在的法线之间的距离为J，距离J与曲率K呈反比关系，即，当银电极之间的距离增大时，曲率相应减小，减小铝用量，降低加工成本。
[0019]优选地，L1＝0.2
‑
0.8mm，和/或L2＝0.4
‑
1.2mm。进一步优选地，L1＝0.55mm，和/或L2＝0.65mm。
[0020]优选地，银电极Ⅰ均位于轴Ⅰ上，银电极Ⅱ均位于轴Ⅱ上，轴Ⅰ和轴Ⅱ平行设置。
[0021]本技术进一步提供一种叠瓦组件电池，其具有一背面电场结构与相对于背面电场结构的正面电场结构，背面电场结构使用了上述的一种提升叠瓦组件电池效率的背面电场结构；正面电场结构设置有切割通道，切割通道对应背面电场结构设置；切割通道用于引导切割主栅，使得沿切割通道切割后的主栅上，位于A拐点的银电极的被切割边距离主栅左侧边的最小距离为L3，位于B拐点的银电极的被切割边距离主栅左侧边的最小距离为L4，L3＞L4。
[0022]优选地，切割通道的任意一侧边具有向C方向凸起的C拐点与向D方向凸起的D拐点，C拐点与D拐点沿通道的长度方向交错设置，且C方向与D方向相反。
[0023]优选地，切割通道的宽度小于主栅的宽度，即，当由与切割通道所在平面垂直的角
度观察，主栅可将切割通道容纳在内。
[0024]优选地，C拐点与A拐点对应设置，C方向与A方向相反；D拐点与B拐点对应设置，且D方向与B方向相反，S型切割通道可实现较好的切割效果。
[0025]优选地，切割通道的侧边的曲率小于主栅侧边的曲率。
[0026]优选地，C拐点的法线与A拐点的法线重合，进一步地，D拐点的法线与B拐点的法线重合，可实现最佳的切割效果。
[0027]3.有益效果
[0028]相比于现有技术，本技术主栅沿长度方向设置若干拐点，且任意相邻拐点的凸起方向相反，可在对背面遮光面积、浆浆耗量和组件焊接等性能无负面影响的情况下，实现背面电极对载流子收集效果的大幅提升，实现PERC电池片光电转换效率0.1％以上的提升。不仅如此，本实用本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种提升叠瓦组件电池效率的背面电场结构，其特征在于：包括至少两条主栅，所述主栅的左侧边和右侧边均设置有若干细栅，任意两细栅平行设置，且任意两条相邻的主栅通过若干细栅相连通；所述主栅上沿长度方向设置有若干银电极；所述主栅的一侧边至少具有向A方向凸起的A拐点。2.根据权利要求1所述的一种提升叠瓦组件电池效率的背面电场结构，其特征在于：所述主栅的任意一侧边均具有向A方向凸起的A拐点与向B方向凸起的B拐点，所述A拐点与所述B拐点沿通道的长度方向交错设置，且所述A方向与B方向相反。3.根据权利要求2所述的一种提升叠瓦组件电池效率的背面电场结构，其特征在于：所述主栅的任意一处具有相同的宽度L，所述宽度L为1
‑
4mm。4.根据权利要求2所述的一种提升叠瓦组件电池效率的背面电场结构，其特征在于：所述主栅的侧边具有不小于0.5mm的曲率K，所述曲率K为同一侧边上任意相邻的A拐点的切线和B拐点的切线之间的距离。5.根据权利要求2所述的一种提升叠瓦组件电池效率的背面电场结构，其特征在于：所述主栅具有左侧边和右侧边，所述银电极设置于A拐点和B拐点处，位于A拐点的银电极Ⅰ与右侧边之间的距离为L1，位于B拐点的银电极Ⅱ与右侧边之间的距离为L2，L1与L2不相等。6.根据权利要求2所述的一种提升叠瓦组件电池效率的背面电场结构，其特征在于：任意相邻的两个细栅之间的距离为0.8
‑
1.5mm。7.根据权利要求3所述的一种提升叠瓦组件电池效率的背面电场结构，其特征在于：所述宽度L为2.5
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2.9mm。8.根据权利要求4所述的一种提升叠瓦组件电池效率的背面电场结构，其特征在于：所述A拐点所在的法线与所述B拐点所在的法线之间的距离为J，所述距离J与曲率K呈反比。9.根据权利要求5所述的一种提升叠瓦组件电池效率的背面电场结构，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：石鑫鑫，黄智，陈帅，郭熊鑫，白雪飞，马海云，
申请(专利权)人：通威太阳能眉山有限公司，
类型：新型
国别省市：
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