[实用新型]太阳能电池单元、电池片阵列、电池组件

说明书

技术领域

本申请涉及太阳能电池领域，具体地涉及太阳能电池单元、太阳能电池片阵列、太阳能电池组件及其制备方法。

背景技术

太阳能电池组件是太阳能发电装置的重要部件之一。太阳光从电池片的正面照射到电池片上，电池片包括电池片基体和设在电池片基体正面上的主栅线和副栅线，主栅线和副栅线覆盖电池片基体的正面的一部分，由此会遮挡一部分太阳光，照在主栅线和副栅线上的太阳光能无法转变成电能，因此，需要主栅线和副栅线越细越好。然而，主栅线和副栅线的作用在于传导电流，从电阻率的角度看，主栅线和副栅线越细则导电横截面积越小，电阻损失越大。因此主栅线和副栅线的设计需要在遮光和导电之间取得平衡，同时要考虑成本。

实用新型内容

本申请是基于申请人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

相关技术中，太阳能电池片的正面通常设置有主栅线和副栅线，用于导出电池片通过光电效应或者光化学效应所产生的电流。为了提高电池片的效率，目前的太阳能电池厂商都在致力于研究如何提高主栅线的数量。现有技术中已经成功的将主栅从2根提高到3根，甚至提高至5根。

但是，现有技术中，主栅线是通过印刷主要成分为价格昂贵的银的浆料制备而成的，因此，其制备成本非常高，增加银主栅线的根数必然导致成本的增加。同时，现有的银主栅线的宽度大(例如，宽度达到2mm以上)，增加银主栅线的根数也会增到遮光面积，导致电池片的转换效率降低。

因此，从降低成本，减少遮光面积的角度出发，相关技术中将原本印刷在电池片上的银主栅线替换为金属丝，如铜丝，通过铜丝与副栅线焊接，进而铜丝作为导电线导出电流。由于不再使用银主栅线，其成本可以大幅降低，同时由于铜丝的直径较小，能够降低遮光面积，因此，可以进一步将导电线的数量提升到10根。这种电池片可以称为无主栅电池片。其中，金属丝替换了传统太阳能电池片中的银主栅和焊带。

本申请的发明人经过长期的研究实验发现，如果采用同时拉出多根平行的金属丝，然后将多根金属丝剪断，再将多根金属丝同时固定焊接至电池片上。此种方式由于设备及制备精度、工艺等的限制，例如由于应力的作用，太阳能电池片在自由状态下放置时，是有一定弯曲的，因此需要金属丝保持一定的张紧度才能把电池片压平(实验证明，对丝径0.2mm的铜丝来说，其最小张紧力至少要有2N)。为保持该张紧力，需要在每根金属丝两端设置类似夹子的装置，该装置需要占用一定的空间，而电池片的空间是有限的，因此，现有技术中目前最多只能在一个电池片上同时拉出并固定焊接10根左右的金属丝，再增加金属丝的根数非常困难。因为，金属丝根数越多，其自由端越多，设备需要同时控制更多的金属丝，这对拉丝设备要求很高。同时，太阳能电池片的空间有限，例如，一般单个电池片的尺寸为156mm*156mm，在如此有限的空间内需要同时精确控制多根金属丝，这对设备要求很高，尤其是对精度要求非常高。因此在目前的实际生产中，并不能较好的同时控制并焊接多根金属丝，能够增加的导电线的根数仍然有限，一般最多只有10根左右，而且实现困难。

为了解决这个问题，现有技术(US20100275976，以及US20100043863)提出了一种将多根金属丝固定在透明膜层上的技术方案。即，先将多根平行的金属丝通过粘结的方式固定在透明膜层上，然后将粘结有多根平行的金属丝的透明膜贴合到电池片上，最后通过层压工艺使金属丝与电池片上的副栅线接触。该方案通过透明膜层固定多根金属丝，解决了同时控制多根金属丝的问题，可以进一步增加金属丝的根数，但是此方案几乎摒弃了焊接工艺，即金属丝不是通过焊接工艺与副栅线连接的，而是通过层压工艺使金属丝与副栅线相接触，从而导出电流。

此方案虽然可以进一步提升金属丝的根数，但是，由于透明膜层的存在，会影响光的吸收，造成一定的遮光，从而导致转换效率的降低。