本技術(shù)涉及太陽能電池,尤其涉及一種太陽能電池、導(dǎo)電背板和光伏組件。
背景技術(shù):
1、目前太陽能電池作為新的能源替代方案,使用越來越廣泛。其中,光伏太陽能電池是將太陽的光能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。具體的,太陽能電池利用光生伏特原理產(chǎn)生載流子,然后使用電極將載流子引出,從而利于將電能有效利用。
2、現(xiàn)有技術(shù)中,電池本體上的接合部的大小設(shè)置不合理,導(dǎo)致電池片(即太陽能電池)與互連件或?qū)щ妼又g的連接強度小,影響太陽能電池的質(zhì)量。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)的目的在于提供一種太陽能電池、導(dǎo)電背板和光伏組件,用于提高電池片與互連件或?qū)щ妼又g的連接強度,以確保太陽能電池的質(zhì)量。
2、為了實現(xiàn)上述目的,第一方面,本技術(shù)提供了一種太陽能電池,上述太陽能電池包括:電池本體、集電電極和接合部。集電電極形成在電池本體上,多條集電電極沿第一方向延伸、且沿第二方向間隔分布,第一方向不同于第二方向。多個接合部間隔設(shè)置于電池本體,每個接合部與至少一個集電電極電連接。接合部包括第一接合部和第二接合部,第二接合部的尺寸大于第一接合部的尺寸。集電電極包括第一集電電極和第二集電電極,第一集電電極與第一接合部電連接,第二集電電極與第二接合部電連接,單條第一集電電極沿第一方向的延伸長度大于單條第二集電電極沿第一方向的延伸長度。
3、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本技術(shù)提供的太陽能電池中,第二接合部的尺寸大于第一接合部的尺寸,第二集電電極與第二接合部電連接,此時利用第二接合部可以增大電池片與互連件(例如焊帶)或?qū)щ妼又g的連接強度,因第二接合部尺寸相對較大,使互連件或?qū)щ妼优c第二接合部連接的更加牢固,以確保太陽能電池的質(zhì)量。進(jìn)一步地,還可以降低或消除因第二接合部的尺寸過小出現(xiàn)互連件或?qū)щ妼訉ξ黄频那闆r,提高互連件或?qū)щ妼优c第二集電電極的連接質(zhì)量,進(jìn)一步提高太陽能電池的質(zhì)量。再者,上述集電電極可以對電池本體相應(yīng)區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的載流子進(jìn)行收集,上述接合部可以用于匯集集電電極收集的載流子,并將其傳輸給互連件或?qū)щ妼?。具體的,相比于第二接合部,第一接合部主要承擔(dān)匯集載流子的作用,因與第一接合部電連接的單條第一集電電極沿第一方向的延伸長度大于單條第二集電電極沿第一方向的延伸長度時,可以增強第一集電電極的收集可靠性。
4、在一種實現(xiàn)方式中,沿第二方向,電池本體具有相對的第一邊沿和第二邊沿,第一邊沿和第二邊沿之間的距離為l1。對于單個第二接合部,沿第二方向,距離單個第二接合部最近的電池本體的第一邊沿或第二邊沿與第二接合部之間的最小距離為l2,l2與l1的比值大于等于1%且小于等于50%。
5、采用上述技術(shù)方案的情況下,結(jié)合前文描述,由于第二接合部用于增大電池片與互連件或?qū)щ妼又g的連接強度,因此第二接合部的位置不能過于靠近電池本體的中間位置,以保證形成組件時至少部分分設(shè)于相鄰太陽能電池中沿第二方向上相鄰兩個第二接合部有一定的距離,避免距離過近導(dǎo)致受力點較小影響第二集電電極與互連件或?qū)щ妼又g的連接效果,以進(jìn)一步確保太陽能電池的質(zhì)量。進(jìn)一步地,第二接合部的位置也不能過于靠近電池本體的第一邊沿或第二邊沿,以確保電池片與互連件或?qū)щ妼又g的連接強度以及減小對電池本體邊緣區(qū)域的電流收集的影響,以確保太陽能電池的效率。
6、在一種實現(xiàn)方式中,沿第二方向,位于同一直線上的任意兩個第二接合部之間的距離大于1/5l1。
7、采用上述技術(shù)方案的情況下,相對分布的兩個第二接合部之間的距離大于1/5l1時,不僅可以確保電池片與互連件或?qū)щ妼又g的連接強度,使互連件或?qū)щ妼优c電池片連接的更加牢固,以確保太陽能電池的質(zhì)量;同時還可以減小對電池本體邊緣區(qū)域的電流收集的影響,以確保太陽能電池的效率。
8、在一種實現(xiàn)方式中,對于單個第二接合部,沿第二方向,距離單個第二接合部最近的電池本體的邊沿與第二接合部之間的最小距離為l2。沿第二方向,相鄰兩個第一集電電極之間的間距為l3,l2與l3的比值大于等于1。
9、采用上述技術(shù)方案的情況下,結(jié)合前文描述,由于第二接合部用于增大電池片與互連件或?qū)щ妼又g的連接強度,因此第二接合部的位置不能過于靠近電池本體的邊緣位置,以避免形成組件時分布于相鄰兩個太陽能電池的沿第二方向上相鄰兩個第二接合部距離過近,導(dǎo)致受力點集中無法有效增強電池片與互連件或?qū)щ妼又g的連接拉力,從而出現(xiàn)影響連接效果的情況。另外,第二接合部過于靠近邊緣,會導(dǎo)致邊緣載流子收集不良,且第二接合部尺寸較大,電池片邊緣較脆,第二接合部過于靠近電池片邊緣可能因二者存在應(yīng)力而導(dǎo)致電池片碎片等問題。
10、在一種實現(xiàn)方式中,第二集電電極包括第一極性第二集電電極和第二極性第二集電電極,第一極性第二集電電極沿第一方向延伸且位于同一條直線上依次間隔分布,第二極性第二集電電極沿第一方向延伸且位于同一條直線上依次間隔分布。沿第一方向,第一極性第二集電電極和第二極性第二集電電極交替分布且不在同一條直線上。
11、在一種實現(xiàn)方式中,沿第二方向,至少一個第一極性第二集電電極在與其相鄰的第二極性第二集電電極上的投影位于第二極性第二集電電極內(nèi)。和/或,沿第二方向,至少一個第一極性第二集電電極在與其相鄰的第二極性第二集電電極上的投影與至少一條第二極性第二集電電極靠近第一極性第二集電電極的一端相切。
12、采用上述技術(shù)方案的情況下,可以使第一極性第二集電電極和第二極性第二集電電極覆蓋電池本體上較多的區(qū)域,以使第二集電電極收集更多的載流子,從而提高太陽能電池的效率。進(jìn)一步地,采用上述設(shè)計,當(dāng)相鄰兩個第二接合部之間沿第一方向上的距離減小時,電池本體上可以容納更多第二接合部,此時不僅可以進(jìn)一步提高電池片與互連件或?qū)щ妼又g的連接強度,同時還可以構(gòu)建出更加密集的載流子收集結(jié)構(gòu),進(jìn)一步提高太陽能電池的效率。此外,由于沿第二方向,至少一個第一極性第二集電電極在與其相鄰的第二極性第二集電電極上的投影位于第二極性第二集電電極內(nèi)。此時,兩種極性的載流子收集區(qū)域形成對接,避免同一極性載流子收集區(qū)域過大導(dǎo)致死區(qū)的出現(xiàn),以降低另外一種極性的載流子收集損失。
13、在一種實現(xiàn)方式中,太陽能電池包括沿第二方向間隔分布的至少兩個電極單元的情況下,相鄰兩個電極單元之間具有沿第一方向延伸的分隔區(qū)。沿第二方向,位于分隔區(qū)一側(cè)的多個第二接合部位于同一直線上,且直線的延伸方向與第一方向一致。
14、在一種實現(xiàn)方式中,沿第二方向,電池本體具有相對的第一邊沿和第二邊沿,第一邊沿和第二邊沿之間的距離為l1;位于同一分隔區(qū)兩側(cè),且相對分布的兩個第二接合部之間的距離大于1/5l1。
15、采用上述技術(shù)方案的情況下,相對分布的兩個第二接合部之間的距離大于1/5l1時,不僅可以確保電池片與互連件或?qū)щ妼又g的連接強度,使互連件或?qū)щ妼优c電池片連接的更加牢固,以確保太陽能電池的質(zhì)量;同時還可以減小對電池本體邊緣區(qū)域的電流收集的影響,以確保太陽能電池的效率。
16、在一種實現(xiàn)方式中,第一接合部包括至少兩種不同尺寸的第一接合部。
17、在一種實現(xiàn)方式中,太陽能電池包括沿第二方向間隔分布的至少兩個電極單元,相鄰兩個電極單元之間具有沿第一方向延伸的分隔區(qū),其中,最小尺寸的第一接合部位于分隔區(qū)的至少一側(cè),且最小尺寸的第一接合部鄰近分隔區(qū)設(shè)置。和/或,沿第二方向,電池本體包括相對的兩個邊沿以及位于兩個邊沿之間的中間區(qū)域,最小尺寸的第一接合部鄰近至少一個邊沿設(shè)置。
18、采用上述技術(shù)方案的情況下,太陽能電池包括三種尺寸的接合部,在大小接合部的配合下可以調(diào)控連接拉力,從而調(diào)控電池片不同位置與互連件(例如焊帶)或?qū)щ妼又g的連接強度;同時還可以減小對電池本體的電流收集的影響,滿足載流子的收集需求。
19、第二方面,本技術(shù)還提供了一種導(dǎo)電背板。上述導(dǎo)電背板包括絕緣材料層,絕緣材料層上開設(shè)有多個窗口,絕緣材料層上的一組窗口沿第三方向間隔排布,一組窗口包括第一窗口和第二窗口,第二窗口的尺寸大于第一窗口的尺寸。第一窗口與上述技術(shù)方案所述的太陽能電池中的第一接合部相對應(yīng),第二窗口與上述技術(shù)方案所述的太陽能電池中的第二接合部相對應(yīng)。
20、采用上述技術(shù)方案的情況下,在實際使用過程中,太陽能電池通過開設(shè)有窗口的絕緣材料層與金屬導(dǎo)電層電連接,由于第二窗口的尺寸大于第一窗口的尺寸,此時第二窗口對應(yīng)太陽能電池的第二接合部,第一窗口對應(yīng)太陽能電池的第一接合部。由于第二接合部的尺寸大于第一接合部的尺寸,第二集電電極為與第二接合部電連接的集電電極,此時利用第二接合部可以增大第二集電電極與互連件(例如焊帶)或?qū)щ妼又g的連接強度,使互連件或?qū)щ妼优c第二集電電極連接的更加牢固,以確保太陽能電池的質(zhì)量。
21、在一種實現(xiàn)方式中,第一窗口包括至少兩種不同尺寸的第一窗口。
22、第三方面,本技術(shù)還提供了一種光伏組件。上述光伏組件包括:導(dǎo)電背板以及設(shè)置在導(dǎo)電背板上的太陽能電池組;其中,導(dǎo)電背板包括依次層疊設(shè)置的金屬導(dǎo)電層和絕緣材料層,太陽能電池組包括多個如上述技術(shù)方案所述的太陽能電池;或,太陽能電池組包括多個由上述技術(shù)方案所述的太陽能電池分割成的分片電池片。絕緣材料層上開設(shè)有多個窗口,多個如上述技術(shù)方案所述的太陽能電池或由上述技術(shù)方案所述的太陽能電池分割成的分片電池片通過開設(shè)有窗口的絕緣材料層與金屬導(dǎo)電層電連接。
23、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本技術(shù)提供的光伏組件的有益效果與第一方面所述的太陽能電池的有益效果相同,此處不做贅述。
24、在一種實現(xiàn)方式中,窗口的長度大于或等于與其對應(yīng)的接合部的長度,窗口的長度方向和接合部的長度方向均與第一方向一致。和/或,窗口的寬度大于或等于與其對應(yīng)的接合部的寬度,窗口的寬度方向和接合部的寬度方向均與第二方向一致。
25、采用上述技術(shù)方案的情況下,確保接合部可以順利的通過窗口與金屬導(dǎo)電層電連接,降低組裝難度,減小組裝誤差。
26、在一種實現(xiàn)方式中,上述光伏組件還包括:絕緣部,絕緣部覆蓋第一集電電極的至少部分區(qū)域。沿第一方向,絕緣部與接合部交替且間隔分布。和/或,沿第二方向,絕緣部與接合部交替且間隔分布。
27、采用上述技術(shù)方案的情況下,在實際組裝過程中,當(dāng)接合部通過粘結(jié)材料與金屬導(dǎo)電層連接時,絕緣部可以減少或避免粘結(jié)材料將相鄰兩個不同極性的集電電極同時覆蓋的情況發(fā)生,從而降低或消除太陽能電池短路的概率。
28、在一種實現(xiàn)方式中,絕緣部的長度大于與其相鄰的任一窗口的長度,絕緣部的長度方向和窗口的長度方向均與第一方向一致。
29、采用上述技術(shù)方案的情況下,避免用于連接接合部和金屬導(dǎo)電層的粘結(jié)材料溢出窗口時,粘結(jié)材料將相鄰兩個不同極性的集電電極同時覆蓋的情況發(fā)生,進(jìn)一步降低或消除太陽能電池短路的概率。
30、在一種實現(xiàn)方式中,絕緣部的長度大于任一接合部的長度,絕緣部的長度方向與接合部的長度方向均與第一方向一致。
31、采用上述技術(shù)方案的情況下,一般情況下,用于連接一個接合部和金屬導(dǎo)電層的粘結(jié)材料的長度小于或等于接合部的長度,因此當(dāng)絕緣部的長度大于任一接合部的長度時,可以提高絕緣部的絕緣阻擋能力,進(jìn)一步降低或消除太陽能電池短路的概率。
32、在一種實現(xiàn)方式中,絕緣部的長度與窗口的長度之間具有第一差值,窗口的長度與接合部的長度之間具有第二差值。第一差值和第二差值均為正數(shù),且第一差值大于第二差值。絕緣部的長度方向、窗口的長度方向和接合部的長度方向均與第一方向一致。
33、在一種實現(xiàn)方式中,太陽能電池組包括多個電池串;每一電池串包括多個如上述技術(shù)方案所述的太陽能電池,或,每一電池串包括多個由上述技術(shù)方案所述的太陽能電池分割成的分片電池片。單個電池串所包括的至少1/3數(shù)量的太陽能電池或分片電池片中,任意兩個分設(shè)于兩個太陽能電池或兩個分片電池片且相鄰的第二接合部之間的距離大于這兩個第二接合部所在的太陽能電池或分片電池片在第五方向上相對的兩個邊沿之間的最大距離的1/10;第五方向與同一電池串中多個太陽能電池或多個分片電池片的排列方向一致。
34、采用上述技術(shù)方案的情況下,保證單串電池串中一定數(shù)量的分設(shè)于兩個太陽能電池或兩個分片電池片且相鄰的第二接合部之間保持一定的距離,可以提高太陽能電池或分片電池片與金屬導(dǎo)電層的連接強度,使太陽能電池或分片電池片與金屬導(dǎo)電層連接的更加牢固,從而確保光伏組件的質(zhì)量。進(jìn)一步地,距離較大的相鄰的第二接合部數(shù)量占比越多,使得可以承受較大拉力的點更多,且分布更加分散,使得第二接合部受力更加均勻,光伏組件更穩(wěn)定。再進(jìn)一步地,只要滿足上述條件便可實現(xiàn)使太陽能電池或分片電池片與金屬導(dǎo)電層連接的更加牢固的效果,不需要嚴(yán)格控制其他分設(shè)于兩個太陽能電池或兩個分片電池片且相鄰的第二接合部之間的距離,增加了光伏組件的可選性,擴大了光伏組件的適用范圍。
35、在一種實現(xiàn)方式中,太陽能電池組包括多個電池串;每一電池串包括多個如上述技術(shù)方案所述的太陽能電池,或,每一電池串包括多個由上述技術(shù)方案所述的太陽能電池分割成的分片電池片。同一電池串中,兩個分設(shè)于兩個太陽能電池或兩個分片電池片且相鄰的第二接合部之間的距離沿第五方向均等分布;和/或,同一電池串中,兩個分設(shè)于兩個太陽能電池或兩個分片電池片且相鄰的第二接合部之間的距離沿第五方向長短交替分布;第五方向與同一電池串中多個太陽能電池或多個分片電池片的排列方向一致。