太阳电池互联方法、太阳电池及太阳电池组件

摘要

本发明涉及一种太阳电池互联方法、太阳电池及太阳电池组件。上述太阳电池互联方法无需在太阳电池的正、背两面加设焊点和主栅，从而有效降低了太阳电池表面的遮光率，保证了太阳电池的光电转换效率。上述太阳电池采用太阳电池互联方法，无需在太阳电池的正、背两面加设焊点和主栅，从而有效降低了太阳电池表面的遮光率，保证了太阳电池的光电转换效率。上述太阳电池组件，利用太阳电池各自的第一导电丝线与第二导电丝线进行互联，太阳电池的正、背两面无需加设焊点和主栅，从而有效降低了太阳电池表面的遮光率，保证了太阳电池的光电转换效率。

说明书

技术领域

本发明涉及太阳电池的技术领域，特别是涉及太阳电池互联方法、太阳电池及太阳电池组件。

背景技术

随着经济社会的发展，大量使用常规化石能源，导致了严重的环境污染问题，发展利用清洁能源已成为人们的共识。太阳能作为清洁能源，太阳电池(又称太阳能电池)直接将光能转变为电能。为了大规模利用太阳电池发电，需要对太阳电池进行串并联组合，制成太阳电池组件。目前，传统的太阳电池组件在互联时，需要在太阳电池板上制备主栅和焊点，但是，这些焊点在太阳能板上的尺寸较大，即焊点在电池表面遮光严重，从而影响了太阳电池的光电转换效率。

发明内容

基于此，有必要针对传统太阳电池光电转换效率较差的问题，提供一种太阳电池互联方法、太阳电池及太阳电池组件。

一种太阳电池互联方法。在太阳电池的正、背两面分别制备第一金属栅线与第二金属栅线；沿第一导电丝线的周向在所述第一导电丝线上包覆第一绝缘粘结剂；将所述第一导电丝线放置到所述太阳电池的正面，并对所述第一导电丝线施加压力直至所述第一导电丝线与所述第一金属栅线电性配合，利用所述绝缘粘结剂实现所述第一导电丝线与所述太阳电池正面的粘结固定；沿第二导电丝线的周向在所述第二导电丝线上包覆第二绝缘粘结剂；将所述第二导电丝线放置到所述太阳电池的背面，并对所述第二导电丝线施加压力直至所述第二导电丝线与所述第二金属栅线电性配合，利用所述第二绝缘粘结剂实现所述第二导电丝线与所述太阳电池背面的粘结固定；利用所述第一导电丝线与所述第二导电丝线实现所述太阳电池的互联。

一种太阳电池，采用所述的太阳电池互联方法。

一种太阳电池组件，包括一个以上所述的太阳电池。

在其中一个实施例中，在沿第一导电丝线的周向在所述第一导电丝线上包覆第一绝缘粘结剂的步骤中，所述第一绝缘粘接剂沿所述第一导电丝线外周的包覆角度小于360°；在沿第二导电丝线的周向在所述第二导电丝线上包覆第二绝缘粘结剂的步骤中，所述第二绝缘粘接剂沿所述第二导电丝线外周的包覆角度小于360°。

在其中一个实施例中，在沿第一导电丝线的周向在所述第一导电丝线上包覆第一绝缘粘结剂的步骤中，所述第一绝缘粘接剂为加热固化粘结剂，通过第一加热压板对所述第一导电丝线施加压力；在沿第二导电丝线的周向在所述第二导电丝线上包覆第二绝缘粘结剂的步骤中，所述第二绝缘粘接剂为加热固化粘结剂，通过第二加热压板对所述第二导电丝线施加压力。

在其中一个实施例中，所述第一加热压板对所述第一导电丝线的加热温度为100-250℃，加热时间为0.5-10秒，施加压力为50-2000N；所述第二加热压板对所述第二导电丝线的加热温度为100-250℃，加热时间为1-30秒，施加压力为50-2000N。

在其中一个实施例中，在太阳电池的正、背两面分别制备第一金属栅线与第二金属栅线的步骤中，所述第一金属栅线与所述第二金属栅线均为一条及以上，所述第一导电丝线与所述第二导电丝线均为一条及以上，一条及以上所述第一金属栅线间隔设置在所述太阳电池的正面，一条及以上所述第二金属栅线间隔设置在所述太阳电池的背面，所述第一导电丝线与所述第一金属栅线相垂直，所述第二导电丝线与所述第二金属栅线相垂直。

在其中一个实施例中，对所述第一金属栅线用于与所述第一导电丝线相接触的部位进行加宽处理；对所述第二金属栅线用于与所述第二导电丝线相接触的部位进行加宽处理。

在其中一个实施例中，对所述第二金属栅线整体进行加宽处理。

在其中一个实施例中，相邻两个所述太阳电池在互联时，其中一所述太阳电池利用自身的所述第一导电丝线与第二导电丝线与另一所述太阳电池自身的第一导电丝线或第二导电丝线对应电性连接；或所述太阳电池组件还包括汇流导线，通过所述汇流导线将一个所述太阳电池的所述多个第一导电丝线和第二导电丝线与另一所述太阳电池的所述多个第一导电丝线或第二导电丝线电性互联。

上述太阳电池互联方在使用时，首先在太阳电池的正、背面制备第一金属栅线与第二金属栅线，即第一金属栅线与第二金属栅线作为太阳电池的一对电极。在第一导电丝线的外周包覆第一绝缘粘接剂，并将第一导电丝线朝太阳电池的正面按压，此时第一导电丝线包覆的第一绝缘粘接剂会在压力作用下从第一导电丝线与太阳电池正面之间发散挤出，即实现了第一导电丝线与第一金属栅线的电性接触，挤出的第一绝缘粘接剂通过固化或静止等方式可以实现对第一导电丝线与太阳电池正面的粘结固定。当第一导电丝线与太阳电池正面粘结固定后，利用第二导电丝线对太阳电池的背面进行粘接固定。此时，在第二导电丝线的外周包覆第二绝缘粘接剂，并将第二导电丝线朝太阳电池的背面按压，此时第二导电丝线包覆的第二绝缘粘接剂会在压力作用下从第二导电丝线与太阳电池背面之间发散挤出，即实现了第二导电丝线与第二金属栅线的电性接触，被挤出的第二绝缘粘接剂通过固化或静止等方式可以实现对第二导电丝线与太阳电池背面的粘结固定。上述太阳电池互联方法无需在太阳电池的正、背两面加设焊点和主栅，从而有效降低了太阳电池表面的遮光率，保证了太阳电池的光电转换效率。

上述太阳电池采用太阳电池互联方法，无需在太阳电池的正、背两面加设焊点和主栅，从而有效降低了太阳电池表面的遮光率，保证了太阳电池的光电转换效率。

上述太阳电池组件，利用太阳电池各自的第一导电丝线与第二导电丝线进行互联，太阳电池的正、背两面无需加设焊点和主栅，从而有效降低了太阳电池表面的遮光率，保证了太阳电池的光电转换效率。

附图说明

图1为太阳电池正面的俯视图；

图2为图1沿A-A线的剖视图；

图3为对太阳电池正面加热、加压的示意图；

图4为第一导电丝线与太阳电池正面的粘接结构示意图；

图5为对太阳电池背面加热、加压的示意图；

图6为第二导电丝线与第二金属丝线在太阳电池背面的粘接结构示意图；

图7为图6沿B-B线的剖视图；

图8为图6沿C-C线的剖视图。

10、太阳电池，11、太阳电池正面，12、太阳电池背面，100、第一金属栅线，200、第二金属栅线，300、第一导电丝线，310、第一绝缘粘接剂，400、第二导电丝线，410、第二绝缘粘接剂，500、第一加热压板，600、第二加热压板。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

结合图1至图8所示，在一个实施例中，一种太阳电池10互联方法，所述太阳电池10互联方法包括如下步骤：在太阳电池10的正、背两面分别制备第一金属栅线100与第二金属栅线200；沿第一导电丝线300的周向在所述第一导电丝线300上包覆第一绝缘粘结剂；将所述第一导电丝线300放置到所述太阳电池10的正面，并对所述第一导电丝线300施加压力直至所述第一导电丝线300与所述第一金属栅线100电性配合，利用所述绝缘粘结剂实现所述第一导电丝线300与所述太阳电池正面11的粘结固定，沿第二导电丝线400的周向在所述第二导电丝线400上包覆第二绝缘粘结剂；将所述第二导电丝线400放置到所述太阳电池10的背面，并对所述第二导电丝线400施加压力直至所述第二导电丝线400与所述第二金属栅线200电性配合，利用所述第二绝缘粘结剂实现所述第二导电丝线400与所述太阳电池背面12的粘结固定；利用所述第一导电丝线300与所述第二导电丝线400实现所述太阳电池10的互联。

上述太阳电池10互联方法在使用时，首先在太阳电池10的正、背面制备第一金属栅线100与第二金属栅线200，即第一金属栅线100与第二金属栅线200作为太阳电池10的一对电极。在第一导电丝线300的外周包覆第一绝缘粘接剂310，并将第一导电丝线300朝太阳电池10的正面按压，此时第一导电丝线300包覆的第一绝缘粘接剂310会在压力作用下从第一导电丝线300与太阳电池正面11之间发散挤出，即实现了第一导电丝线300与第一金属栅线100的电性接触，挤出的第一绝缘粘接剂310通过固化或静止等方式可以实现对第一导电丝线300与太阳电池正面11的粘结固定。当第一导电丝线300与太阳电池正面11粘结固定后，利用第二导电丝线400对太阳电池10的背面进行粘接固定。此时，在第二导电丝线400的外周包覆第二绝缘粘接剂410，并将第二导电丝线400朝太阳电池10的背面按压，此时第二导电丝线400包覆的第二绝缘粘接剂410会在压力作用下从第二导电丝线400与太阳电池背面12之间发散挤出，即实现了第二导电丝线400与第二金属栅线200的电性接触，被挤出的第二绝缘粘接剂410通过固化或静止等方式可以实现对第二导电丝线400与太阳电池背面12的粘结固定。上述太阳电池10互联方法无需在太阳电池10的正、背两面加设焊点和主栅，从而有效降低了太阳电池10表面的遮光率，保证了太阳电池10的光电转换效率。

另外，现有技术中太阳电池10采用金属焊点与焊带焊接实现互联，金属焊点采用贵金属银制备而成，成本较高，同时焊点遮挡光线进入太阳电池10，电池转换效率偏低，新型硅异质结太阳电池10焊点与焊带拉力小，组件制程良率低，焊接过程采用助焊剂，长期可靠性难以保证，金属焊点与焊带需要精准对位，实现难度大。上述太阳电池10互联方法采用的第一绝缘粘结剂与第二粘结剂相对于银材料成本更低，同时，第一导电丝线300与第二导电丝线400通过粘接剂(第一绝缘粘结剂与第二粘结剂)在太阳电池10上粘接无需精确定位，附着力均匀，无需助焊剂，组件的长期可靠性可以得到保证。

结合图3、图4、图5、图7所示，在一个实施例中，在沿第一导电丝线300的周向在所述第一导电丝线300上包覆第一绝缘粘结剂的步骤中，所述第一绝缘粘接剂310沿所述第一导电丝线300外周的包覆角度小于360°；在沿第二导电丝线400的周向在所述第二导电丝线400上包覆第二绝缘粘结剂的步骤中，所述第二绝缘粘接剂410沿所述第二导电丝线400外周的包覆角度小于360°。具体地，根据实际的安装要求确定第一绝缘粘接剂310在第一导电丝线300上的包覆角度以及第二绝缘粘接剂410在第二导电丝线400上的包覆角度。例如：第一绝缘粘接剂310的包覆角度可以为180°，即第一绝缘粘接剂310沿第一导电丝线300的外周半圆包覆在第一导电丝线300上。将第一导电丝线300包覆有第一绝缘粘接剂310的部位朝向太阳电池正面11，然后朝第一导电丝线300未被第一绝缘粘结剂包覆的部位施加压力，此时，第一导电丝线300包覆的第一绝缘粘接剂310会在压力作用下从第一导电丝线300与太阳电池正面11之间发散挤出。第二绝缘粘接剂410的包覆角度可以为180°，即第二绝缘粘接剂410沿第二导电丝线400的外周半圆包覆在第二导电丝线400上。将第二导电丝线400包覆有第二绝缘粘接剂410的部位朝向太阳电池背面12，然后朝第二导电丝线400未被第二绝缘粘结剂包覆的部位施加压力，此时，第二导电丝线400包覆的第二绝缘粘接剂410会在压力作用下从第二导电丝线400与太阳电池背面12之间发散挤出。

结合图3和图5所示，在一个实施例中，在沿第一导电丝线300的周向在所述第一导电丝线300上包覆第一绝缘粘结剂的步骤中，所述第一绝缘粘接剂310为加热固化粘结剂，通过第一加热压板500对所述第一导电丝线300施加压力；在沿第二导电丝线400的周向在所述第二导电丝线400上包覆第二绝缘粘结剂的步骤中，所述第二绝缘粘接剂410为加热固化粘结剂，通过第二加热压板600对所述第二导电丝线400施加压力。具体地，第一导电丝线300与第二导电丝线400可以为铜丝、铝丝或其他导电丝线。根据安装需要，第一导电丝线300与第二导电丝线400可以无涂层或涂覆一层金属锡、银、铅、锡铅合金、锡铋银合金、锡铋铟合金中的一种。进一步地，第一绝缘粘结剂与第二绝缘粘结剂为加热固化粘结剂，第一绝缘粘结剂通过第一加热压板500加热后便能够固化为透明色的粘结剂，以及第二绝缘粘结剂通过第二加热压板600加热后能够固化为透明色的粘结剂。需要说明的是，在第一加热压板500进行加热施压时，第二加热压板600可以从太阳电池10的背面辅助施压。以及在第二加热压板600进行加热施压时，第一加热压板500可以从太阳电池10的正面辅助施压。同时，通过调整粘结剂(第一绝缘粘结剂和第二绝缘粘结剂)粘度和用量，从而保证粘结剂能够聚集在导电丝线(第一导电丝线300和第二导电丝线400)上而不掉落。更进一步地，在将第一绝缘粘结剂包覆在第一导电丝线300上(将第二绝缘粘结剂包覆在第二导电丝线400上)时，可以采用蘸取、刷涂、喷涂等包覆方式。例如：导电丝线(第一导电丝线300与第二导电丝线400)为铜丝，导电丝线表面涂覆有锡铅合金涂层，导电丝线直径为0.35mm，涂层厚度0.02mm，导电丝线的长度大于太阳电池10的板面长度；涂覆工艺采用蘸取方式，粘结剂平铺在平整的容器表面，粘接剂深度小于1/2导电丝线直径，通过调整粘接剂粘度，利用重力作用，粘接剂聚集在导电丝线底部。

在一个实施例中，第一加热压板500对第一导电丝线300的加热温度为100-250℃，加热时间为0.5-10秒，施加压力为50-2000N。第二加热压板600对第二导电丝线400的加热温度为100-250℃，加热时间为1-30秒，施加压力为50-2000N。例如：对第一导电丝线300朝太阳电池10加热施压时，第一加热压板500的加热温度为150℃，加热时间为1秒，施加压力为200N。对第二导电丝线400朝太阳电池10加热施压时，第二加热压板600的加热温度为200℃，加热时间为10秒，施加压力为200N，

结合图1和图6所示，在一个实施例中，在太阳电池10的正、背两面分别制备第一金属栅线100与第二金属栅线200的步骤中，所述第一金属栅线100与所述第二金属栅线200均为一条及以上，所述第一导电丝线300与所述第二导电丝线400均为一条及以上，一条及以上所述第一金属栅线100间隔设置在所述太阳电池10的正面，一条及以上所述第二金属栅线200间隔设置在所述太阳电池10的背面，所述第一导电丝线300与所述第一金属栅线100相垂直，所述第二导电丝线400与所述第二金属栅线200相垂直。具体地，根据安装需要，确定第一金属栅线100与第二金属栅线200在太阳电池10上的装配条数，以及确定第一导电丝线300与第二导电丝线400的装配条数。进一步地，通过采用第一导电丝线300与第一金属栅线100相垂直，第二导电丝线400与第二金属栅线200相垂直的布设方式，可以有效保证金属栅线与导电丝线的电性接触，进一步地，有效保证太阳电池正面11的光接收面积，保证太阳电池10的光电转换效率。

在一个实施例中，对所述第一金属栅线100用于与所述第一导电丝线300相接触的部位进行加宽处理；对所述第二金属栅线200用于与所述第二导电丝线400相接触的部位进行加宽处理。或对所述第二金属栅线200整体进行加宽处理。具体地，上述这种实施方式可以有效保证第一导电丝线300与第一金属栅线100的电性接触效果，以及保证第二导电丝线400与第二金属栅线200的电性接触效果。另外，利用压力(和重力)作用和粘结剂的流动性，在保证第一导电丝线300与第一金属栅线100电性配合的同时，第一绝缘粘结剂能够聚集在第一金属栅线100与导电丝线之间。以及在保证第二导电丝线400与第二金属栅线200电性配合的同时，第二绝缘粘结剂能够聚集在第二金属栅线200与导电丝线之间。大大提高了第一导电丝线300与第一金属栅线100的粘接固定效果以及第二导电丝线400与第二金属栅线200的粘接固定效果。

在一个实施例中，第一导电丝线300与第二导电丝线400在太阳电池10上的正、背面的装设位置相对位，即第一导电丝线300与第二导电丝线400位于同一投影面。以及第一导电丝线300上的加宽处与第二导电丝线400的加宽处位于同一投影面。

在一个实施例中，一种太阳电池10，采用所述的太阳电池10互联方法。上述太阳电池10采用太阳电池10互联方法，无需在太阳电池10的正、背两面加设焊点和主栅，从而有效降低了太阳电池10表面的遮光率，保证了太阳电池10的光电转换效率。

在一个实施例中，一种太阳电池10组件，包括所述的太阳电池10。上述太阳电池10组件，利用太阳电池10各自的第一导电丝线300与第二导电丝线400进行互联(例如：将其中一太阳电池10的第一导电丝线300和下一个太阳电池10的第二导电丝线400一一对应焊接，实现太阳电池10的互联。)。太阳电池10的正、背两面无需加设焊点和主栅，从而有效降低了太阳电池10表面的遮光率，保证了太阳电池10的光电转换效率。

在一个实施例中，相邻两个所述太阳电池10在互联时，其中一所述太阳电池10利用自身的所述第一导电丝线300与第二导电丝线400与另一所述太阳电池10自身的第一导电丝线300或第二导电丝线400对应电性连接；或所述太阳电池10组件还包括汇流导线，通过所述汇流导线将一个所述太阳电池10的所述第一导电丝线300和第二导电丝线400与另一所述太阳电池的所述多个第一导电丝线300或第二导电丝线400电性互联。

在一个实施例中，制备正背面只有细金属栅线(第一金属栅线100与第二金属栅线200)的硅异质结太阳电池10；所述硅异质结太阳电池10为正面N型的太阳电池10，电池从光入射的正面到背面依次为：正面金属电极、透明导电氧化物(TCO)层、N型掺杂非晶硅层(n-α-Si:H)、本征非晶硅层(i-α-Si:H)、N型晶体硅(C-Si)、本征非晶硅层(i-α-Si:H)、P型掺杂非晶硅层(p-α-Si:H)、透明导电氧化物(TCO)层、背面金属电极。正背面金属电极只有细栅线(第一金属栅线100与第二金属栅线200)，栅线宽度5-100μm。

在一个实施例中，制备正背面只有细金属栅线(第一金属栅线100与第二金属栅线200)的硅异质结太阳电池10，其中细金属栅线在与导电丝线(第一导电丝线300和第二导电丝线400)连接位置宽度加大。将包覆有绝缘粘接剂(第一绝缘粘接剂310)的导电丝线放置到太阳电池正面11上，第一导电丝线300与第一金属栅线100垂直放置，且第一导电丝线300需要与第一金属栅线100加宽位置重合；将包覆有绝缘粘接剂(第二绝缘粘接剂410)的导电丝线放置到太阳电池背面12上，第二导电丝线400与第二金属栅线200垂直且放置在栅线加宽处，第二导电丝线400的位置与正面导电丝线位置一致，导电丝线的长度大于电池片长度。

在一个实施例中，制备正背面只有细金属栅线(第一金属栅线100与第二金属栅线200)的太阳电池10为Topcon电池；在第一导电丝线300表面涂覆一层第一绝缘粘接剂310，第一导电丝线300为铜丝，第一导电丝线300表面无涂层，第一绝缘粘接剂310涂覆工艺采用刷涂的方式，以及在第二导电丝线400表面涂覆一层第二绝缘粘接剂410，第二导电丝线400为铜丝，第二导电丝线400表面无涂层，第二绝缘粘接剂410涂覆工艺采用刷涂的方式；将其中一个太阳电池10的第一导电丝线300和另一个电池背面的第二导电丝线400连接。或其中一个太阳电池10的第一导电丝线300焊接到一根汇流线上，下一个太阳电池10的第二导电丝线400也焊接到同一根汇流线上实现太阳电池10的互联。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。