本實(shí)用新型涉及一種電極，用于接觸電傳導(dǎo)性表面，特別涉及一種通過接觸作為光電電池或太陽電池的一部分的一個(gè)或多個(gè)光電元件。

背景技術(shù)：

在光伏領(lǐng)域，將太陽電池表面電流引出一般采用互聯(lián)條，互聯(lián)條一般為鍍錫銅帶，因銅絲較細(xì)，為了便于將導(dǎo)電的銅絲牢固的焊接在太陽電池導(dǎo)電區(qū)域，則需要將銅絲做成銅帶，在銅帶上面鍍錫，利用銅絲上面的錫將銅帶焊接在太陽電池片的導(dǎo)電區(qū)域。目前商業(yè)化生產(chǎn)的多數(shù)晶體硅太陽電池，其正負(fù)極分別位于太陽電池片的背表面和正表面，在晶體硅太陽電池正表面一般通過H型銀電極收集電流，H型銀電極包括主柵電極和細(xì)柵電極，細(xì)柵電極均勻分布在太陽電池片表面，用于收集p-n結(jié)上產(chǎn)生的電流電流，主柵電極將細(xì)柵電流匯集，并且作為焊盤與互聯(lián)條接觸；而在太陽電池背面，其主柵位置設(shè)置銀電極，其他位置設(shè)置鋁背場(chǎng)或者細(xì)柵線，鋁背場(chǎng)或細(xì)柵線用于收集p-n結(jié)產(chǎn)生的電流，銀電極將鋁背場(chǎng)或者細(xì)柵上產(chǎn)生的電流收集，并且作為焊盤和互聯(lián)條接觸；同時(shí)鋁背場(chǎng)還具有鈍化太陽電池背表面的作用。

理論上主柵數(shù)量越多，細(xì)柵功率損失越小，電池片導(dǎo)電效率越高；但是為了提高太陽電池片導(dǎo)電效率，就需要增加更多的主柵，同時(shí)需要更多的互聯(lián)條，然而互聯(lián)條是具有一定寬度的鍍錫銅帶，其不具有透光性，因此過多的主柵勢(shì)必會(huì)對(duì)太陽電池表面的入射光有遮擋，反而降低了太陽電池的光生電流。然而，由于串聯(lián)工藝的限制，互聯(lián)條寬度降低的空間是有限的，因此為了保證太陽電池的光生電流，主柵的數(shù)量不能過多。目前主柵數(shù)量已從早期的兩主柵增加到四至五主柵，但是想要在增加主柵數(shù)量的情況下，進(jìn)一步提升光電轉(zhuǎn)化效率，就需要提升串聯(lián)工藝或者通過開發(fā)新的電極來實(shí)現(xiàn)。

另一方面，為了保證焊接可靠性，就需要保證主柵的焊盤面積，勢(shì)必會(huì)帶來幾方面的問題，第一，較大的焊盤面積增加了對(duì)太陽電池表面的遮擋；第二焊盤面積越大，所需材料越多，成本越高；第三，對(duì)于常規(guī)晶體硅太陽電池，焊盤越大，開路電壓和短路電流越低，從而降低電池片光電轉(zhuǎn)換效率；第四，傳統(tǒng)的串聯(lián)工藝為接觸式加熱焊接工藝，制造過程中碎片率較高，增加了太陽電池的制造成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提出一種在增加電傳輸效率的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升光電轉(zhuǎn)化效率的用于太陽電池的電極。

本實(shí)用新型所述一種用于太陽電池的電極，包括支撐層、透明薄膜層和至少一根導(dǎo)電線，其中所述透明薄膜層包括襯底層和涂覆在襯底層上的膠層，所述至少一根導(dǎo)電線與透明薄膜層涂敷膠層的一面相連，支撐層覆蓋于透明薄膜層的襯底層上，并將透明薄膜層和至少一根導(dǎo)電線封裝成一個(gè)整體。

優(yōu)選地，所述透明薄膜層為柔性可彎曲透明薄膜層。

較優(yōu)選地，所述透明透明薄膜層為多個(gè)，每一透明薄膜層的最小長(zhǎng)度均至少大于與其對(duì)應(yīng)相連的導(dǎo)電線的直徑。

較優(yōu)選地，其特征在于所述透明透明薄膜層上分布有鏤空?qǐng)D案或鏤空孔。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電線多于一根時(shí)，導(dǎo)電線之間相互平行設(shè)置，且導(dǎo)電線之間的間距在1毫米-20毫米之間。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電線包括主線與之相交的副線，且主線與副線均分別為至少一根，其中副線與太陽電池表面導(dǎo)電區(qū)域相接觸。

較優(yōu)選地，主線與副線之間相互垂直設(shè)置。

較優(yōu)選地，所述副線大于一根時(shí)，主線與主線之間的間距在5毫米-20毫米之間；副線與副線之間的間距在0.5毫米-3毫米之間。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電線與太陽電池表面導(dǎo)電區(qū)域相接觸的接觸面設(shè)有敷層,該敷層為高反光復(fù)合材料敷層。

優(yōu)選地，所述襯底層的厚度在20-50微米之間。

較優(yōu)選地，所述襯底層的厚度為30微米。

優(yōu)選地，所述膠層厚度在5微米-35微米之間。

優(yōu)選地，所述支撐層為連續(xù)表層。

優(yōu)選地，所述支撐層材料與太陽電池組件封裝用熱熔膠層材料相同。

優(yōu)選地，所述支撐層厚度在0.05mm-0.5mm之間。

較優(yōu)選地，所述支撐層厚度為0.3mm。

本實(shí)用新型所述一種用于太陽電池的電極，利用導(dǎo)電線和透明薄膜層的配合了替代鍍錫銅帶，由于導(dǎo)電線的直徑遠(yuǎn)小于鍍錫銅帶的寬度，因此可以在太陽電池表面設(shè)置大量導(dǎo)電線用于電的傳輸；另一方面，透明薄膜層具有透光的特性，因此可以保證入射光，并且不會(huì)對(duì)太陽電池表面形成大面積遮擋，提升了太陽電池表面的轉(zhuǎn)化效率；再者，由導(dǎo)電線代替了鍍錫銅帶，減少了銅的使用量，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1A為一種不帶柵線的太陽電池結(jié)構(gòu)。

圖1B為一種帶有柵線的太陽電池結(jié)構(gòu)。

圖2為覆蓋有透明薄膜層的太陽電池局部橫截面圖。

圖3A-3C為實(shí)施例6透明薄膜層覆蓋導(dǎo)電線的3種方式的示意圖。

圖4A-4B為實(shí)施例3透明薄膜層覆蓋導(dǎo)電線的2種方式的示意圖。

圖5為透明薄膜層覆蓋帶有柵線的太陽電池一種方式的示意圖。

圖6為透明薄膜層覆蓋帶有柵線的太陽電池另一種方式的示意圖。

圖7A為覆蓋有透明薄膜層的太陽電池與覆蓋有透明薄膜層的匯流電極連接示意圖。

圖7B為兩片覆蓋有透明薄膜層的太陽電池之間的連接示意圖。

圖中：s-太陽電池；1-中間層；2-太陽電池上敷層；3-太陽電池下敷層4-平行柵線；4’-垂直柵線；5-導(dǎo)電線；6-透明薄膜層；7-膠層；8-襯底層；9-支撐層；15-匯流電極。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1。

一種用于太陽電池的電極，包括支撐層9、透明薄膜層6和至少一根導(dǎo)電線5，其中所述透明薄膜層6包括襯底層8和涂覆在襯底層8上的膠層7，所述至少一根導(dǎo)電線5與透明薄膜層6涂敷膠層7的一面相連，支撐層9覆蓋于透明薄膜層6的襯底層8上，并將透明薄膜層6和至少一根導(dǎo)電線5封裝成一個(gè)整體，所述整體結(jié)構(gòu)便于層壓好的太陽電池的鋪設(shè)、調(diào)整、維修以及運(yùn)輸過程中的搬送。本實(shí)用新型所述包括支撐層9、襯底層8導(dǎo)電線5封裝成的整體稱為導(dǎo)電帶。

在使用時(shí)，將本實(shí)用新型所述導(dǎo)電帶覆蓋于太陽電池s表面，所述導(dǎo)電帶設(shè)有導(dǎo)電線5的一面與太陽電池s表面的導(dǎo)電區(qū)域相接觸，形成歐姆接觸，利用層壓工藝將支撐層9融化，將透明薄膜層6和導(dǎo)電線5覆蓋于太陽電池s表面，并與太陽電池s表面形成一個(gè)整體。本實(shí)用新型所述透明薄膜層6包括襯底層8和涂覆在襯底層8上的膠層7，透明薄膜層6涂覆膠層7的一面與導(dǎo)電線5相連。在層壓過程中，由于透明薄膜層6的襯底層8和膠層7均為柔性材料，因此在壓力作用下，透明薄膜層6會(huì)沿著導(dǎo)電線5表面彎曲，膠層7受到擠壓后向?qū)щ娋€5與太陽電池s表面的接觸位置周圍的縫隙延伸，填補(bǔ)了縫隙之間的空間，從而將導(dǎo)電線5與太陽電池s表面的緊密連接在一起，保證了電能的輸出，提升了導(dǎo)電線5的電輸出效率。

本實(shí)用新型由于支撐層9材料與太陽電池s組件封裝用熱熔膠層7材料相同，為EVA層或POE層或PVB層，本實(shí)施例優(yōu)選為EVA層。EVA：ethylene-vinyl acetate copolyme 乙烯-醋酸乙烯共聚物；POE：Polyolefin elastomer 聚烯烴彈性體；PVB：polyvinyl butyral 聚乙烯醇縮丁醛。

本實(shí)施例所述支撐層9厚度在0.05mm-0.5mm之間，優(yōu)選厚度為0.3mm。

進(jìn)一步地，由于支撐層9為連續(xù)表面，其面積應(yīng)小于或等于太陽電池s表面面積。同時(shí)由于支撐層9的作用在于將透明薄膜層6和導(dǎo)電線5固定在太陽電池s表面，因此襯底層8和膠層7都不具有承載作用，為了提升光電轉(zhuǎn)化效率，膠層7和襯底層8的厚度均可以降低。本實(shí)施例所述襯底層8的厚度在20-50微米之間，優(yōu)選厚度為30微米；所述膠層7厚度在5微米-35之間。

本實(shí)用新型透明薄膜層6為柔性可彎曲透明薄膜層6，且其膠層7的厚度應(yīng)小于等于導(dǎo)電線5橫截面的1/2，一方面不會(huì)將導(dǎo)電線5完全覆蓋以影響它的電傳輸性能，另一方面使太陽電池s表面吸收更多的入射光，提高了光電轉(zhuǎn)化效率。

當(dāng)導(dǎo)電線5數(shù)量大于一根時(shí)，導(dǎo)電線5與導(dǎo)電線5之間相互平行設(shè)置，且形成間距，覆蓋于每一導(dǎo)電線5上的透明薄膜層6之間也形成間距，避免了太陽電池s表面全部被透明薄膜層6覆蓋，提高了太陽電池s表面的透光率，提升了光電轉(zhuǎn)化效率。

下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本實(shí)施例做進(jìn)一步解釋和說明：

本實(shí)用新型適用的太陽電池s包括其表面帶有柵線的太陽電池s和不帶有柵線的太陽電池s。

實(shí)施例2。

本實(shí)施例為表面不帶有柵線的一種太陽電池結(jié)構(gòu)和其實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)說明，如圖1A和圖2。

圖1A為表面不帶有柵線的一種太陽電池結(jié)構(gòu)，所述太陽電池s具有中間層1和太陽電池上敷層2和太陽電池下敷層3，其中，中間層1為具有P-N結(jié)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，可選擇的結(jié)構(gòu)例如（1）同質(zhì)結(jié)晶體硅太陽電池結(jié)構(gòu)；（2）晶體硅和非晶硅相結(jié)合的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)；（3）CIGS等薄膜太陽電池結(jié)構(gòu)等；中間層1上表面覆蓋有具有導(dǎo)電性的敷層，太陽電池上敷層2和太陽電池下敷層3的材料為透明導(dǎo)電材料，如氧化銦錫（ITO）；其下表面覆蓋有導(dǎo)電性敷層，太陽電池上敷層2和太陽電池下敷層3的材料為透明導(dǎo)電材料，例如氧化銦錫，或者為金屬材料，例如鋁。

圖2為不帶有柵線太陽電池的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。導(dǎo)電帶分別鋪設(shè)在太陽電池s的上表面和下表面，導(dǎo)電線5與太陽電池s表面的導(dǎo)電區(qū)域相接觸形成歐姆接觸，透明薄膜層6分別覆蓋在太陽電池s的上表面和下表面的導(dǎo)電線5上，并將其固定在太陽電池s表面，支撐層9將透明薄膜層6、導(dǎo)電線5和太陽電池s表面包裹成一個(gè)整體。

實(shí)施例3。

本實(shí)施例為表面帶有柵線的一種太陽電池結(jié)構(gòu)和其覆蓋導(dǎo)電線5、透明薄膜層6和支撐層9的結(jié)構(gòu)說明，如圖1B和圖5。所述金屬柵線可為平行的柵線，也可以是井字結(jié)構(gòu)的柵線，也可以是特殊結(jié)構(gòu)的柵線，例如如葉脈狀，圖中1B圖中為井字結(jié)構(gòu)的柵線。

圖1B中所述太陽電池s，其中間層1材料與圖1A相同，其上表面具有井字結(jié)構(gòu)的金屬柵線，其平行柵線為4，垂直柵線為4’，常規(guī)晶體硅太陽電池采用這種井字形結(jié)構(gòu)的柵線，其中平行柵線4主要作用是收集中間層1上產(chǎn)生的電流，而柵線4’主要作用是作為鍍錫銅帶的焊盤，其與平行柵線4接觸，將柵線4上收集的電流傳導(dǎo)到鍍錫銅帶上。

圖5為帶有柵線的太陽電池一種實(shí)施方式的示意圖，太陽電池s表面分別設(shè)有四根平行柵線4和1根垂直柵線4’，平行柵線4和1根垂直柵線4’相交形成交點(diǎn)10、11、12、13、14，本實(shí)施例導(dǎo)電帶中導(dǎo)電線5位置與垂直柵線4’位置重合，因此導(dǎo)電線5與平行柵線4相交的交點(diǎn)也為10、11、12、13、14，本實(shí)施例在相應(yīng)地在五個(gè)交點(diǎn)處分別覆蓋一個(gè)圓形的透明薄膜層6，分別為10’、11’、12’、13’、14’，支撐層9經(jīng)過層壓使導(dǎo)電線5與太陽電池s表面的導(dǎo)電區(qū)域緊密結(jié)合，形成歐姆接觸。本實(shí)施例在垂直柵線4’上設(shè)置與之重合的導(dǎo)電線5，其目的在于如果導(dǎo)電線5與平行柵線4的某個(gè)接觸點(diǎn)沒有實(shí)現(xiàn)有效的歐姆接觸，該接觸點(diǎn)上的電流可通過垂直柵線4’流入相鄰的接觸點(diǎn)，再傳導(dǎo)給線材5。同時(shí)本實(shí)施例還可以節(jié)省一部分透明薄膜層6，例如僅僅保留10’、12’、14’這三塊透明薄膜層6，平行柵線4中，11、13點(diǎn)所在的兩根柵線上的電流通過垂直柵線4’流入相鄰的點(diǎn)10、12、14，流入導(dǎo)電線5。從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電線5對(duì)平行柵線4每根柵線的電流的有效收集?；蛘邇H僅保留10’、14’這兩塊透明薄膜層6。同時(shí)本專利直接將導(dǎo)電線5代替了傳統(tǒng)的鍍錫銅帶，垂直柵線4’不用需要焊接鍍錫銅帶，也不需要保持1毫米寬度，其作用僅僅是將平行柵線4中的每根柵線連通，提高電極接觸的可靠性。

同時(shí)本實(shí)用新型所述透明薄膜層6將導(dǎo)電線5緊密地貼合在太陽電池s表面，以保證導(dǎo)電線5可以和太陽電池s表面的導(dǎo)電區(qū)域充分接觸后，就可以去除垂直柵線4’以降低生產(chǎn)成本，減少太陽電池s表面的遮蓋面，提升太陽電池s的光電轉(zhuǎn)化效率。

實(shí)施例4。

本實(shí)施例與實(shí)施例1或?qū)嵤├?基本相同，不同之處在于本實(shí)施例所述導(dǎo)電線5包括主線與之相交的副線，本實(shí)施例優(yōu)選主線與副線之間相互垂直設(shè)置，且主線與副線均分別至少一根，其中副線的作用是與太陽電池s表面導(dǎo)電區(qū)域相接觸；主線的作用是與副線接觸，將副線上的電流匯集后直接輸出或者與下一太陽電池s副線相連，將電流匯集后統(tǒng)一輸出。在本實(shí)施例中根據(jù)主線和副線的作用不同，可以設(shè)置主線與副線的橫截面積也不相同，副線可以比主線細(xì)；同時(shí)主線間和副線間的間距也不相同，主線之間的間距大于副線之間的間距，主線間的間距在5毫米-20毫米之間；副線間的間距在0.5毫米-3毫米之間。

在本實(shí)施例中，副線與副線之間間距相等，可以均勻地將電流從太陽電池s表面匯集輸出；同時(shí)主線之間間距相等，主線所有導(dǎo)電線5的截面尺寸均相同，保證每一條主線的電流均相同，主線可以均勻地分擔(dān)副線上的電流，避免了在電流傳輸過程中副主線某一導(dǎo)電線5電流過大出現(xiàn)的電路故障。

圖4為本實(shí)施例的其中兩種實(shí)現(xiàn)方式，在圖4A中主線為1條，副線為4條，其中副線沿水平方向均勻分布，主線垂直于副線，透明薄膜層6為4條，所述透明薄膜層6沿副線延伸方向，分別覆蓋于副線和主線上面。圖4B與圖4A的不同之處在于透明薄膜層6為5條，沿主線延伸方向相互平行設(shè)置，每一透明薄膜層6均覆蓋所有副線上表面，其中一條透明薄膜層6覆蓋于主線上表面。

圖6中有5根副線，1跟主線，主線垂直與副線，并與之相交，圖中沿主線平行方向設(shè)置有5條透明薄膜層6，其中一條與覆蓋于主線表面，另外4條每一條均分別覆蓋于5根副線。

實(shí)施例5。

本實(shí)施例所述導(dǎo)電線5為金屬材料或摻雜金屬粉末的材料，優(yōu)選銅絲，因?yàn)殂~絲有比較低的電阻率，且價(jià)格適中。為了降低導(dǎo)電線5與太陽電池s表面導(dǎo)電區(qū)域的接觸電阻，降低線材的電阻率，導(dǎo)電線5表面設(shè)有敷層，該敷層為導(dǎo)電敷層，且所述導(dǎo)電敷層為高反光復(fù)合材料，優(yōu)選為銀材料。太陽入射光照射在導(dǎo)電線5敷層上，在敷層上經(jīng)多次反射進(jìn)入太陽電池s表面，增加了入射光，使太陽電池s表面獲得更多太陽光，增加了陽光入射率。本實(shí)用新型敷層的金屬穩(wěn)定性高于導(dǎo)電線5的金屬穩(wěn)定性，敷層表面具有更好的抗氧化作用，很好地保護(hù)了導(dǎo)電線5，保證了電流的輸出，同時(shí)敷層的柔軟度要優(yōu)于導(dǎo)電線5，柔軟的敷層增加了導(dǎo)電線5的接觸面積，提升了光電轉(zhuǎn)化效率。

實(shí)施例6。

本實(shí)施例所述透明薄膜層6為條形或圓形或三角形或其他任意形狀。由于透明薄膜層6的作用是將導(dǎo)電線5固定在太陽電池s表面，不起支撐作用，因此本實(shí)施例將透明薄膜層6設(shè)計(jì)為條形或三角形或圓形或其他任意形狀，尤其是圓形或三角形在使用過程中極大地降低了透明薄膜層6的使用量，節(jié)約了生產(chǎn)成本，同時(shí)進(jìn)一步地減少了透明薄膜層6對(duì)入射光的遮擋，增加了太陽電池s的發(fā)電量，提升了光電轉(zhuǎn)化效率。

圖3A圓形透明薄膜層6的設(shè)置結(jié)構(gòu)，圖3B和圖3C為條形透明薄膜層6的兩種設(shè)置結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例7。

本實(shí)施例與實(shí)施例1-6基本相同，不同之處在于所述透明薄膜層6上分布有鏤空?qǐng)D案或鏤空孔，大大降低襯底層8和膠層7的使用量，減少了材料成本，同時(shí)減少了透明薄膜層6對(duì)入射光的遮擋，增加了太陽電池的發(fā)電量，提升了光電轉(zhuǎn)化效率。

實(shí)施例8

本實(shí)用新型可用于相同朝向的多個(gè)太陽電池相連，也可以用于多個(gè)太陽電池與匯流條之間的連接，連接方式可以串聯(lián)也可以并聯(lián)。

圖7A為本實(shí)用新型的太陽電池與匯流電極15的連接結(jié)構(gòu)示意圖，圖中，導(dǎo)電線5有5根，相互平行設(shè)置，每一根導(dǎo)電線5均分別連接太陽電池s表面和匯流電極15表面，每一根導(dǎo)電線5上均分別設(shè)置5個(gè)透明薄膜層6，其中4個(gè)貼在太陽電池s表面，一個(gè)貼在匯流電極15上，利用這種方式將太陽電池s表面的電流導(dǎo)入?yún)R流電極15中。

圖7B為兩片太陽電池之間的相互連接示意圖，兩片太陽電池s之間的導(dǎo)電線5相互連接。也可以將每一根導(dǎo)電線5的長(zhǎng)度延長(zhǎng)，用一根導(dǎo)電線5連接兩片太陽池。