[实用新型]栅线结构、太阳能电池片和叠瓦组件

说明书

本实用新型涉及一种栅线结构、太阳能电池片、叠瓦组件。栅线结构位于基体片的顶表面和/或底表面上并包括第一层栅线和第二层栅线，第一层栅线与基体片的硅片直接接触，第二层栅线设置在第一层栅线的与基体片相对的一侧并与硅片上的膜接触，每一条两层式栅线的第一层栅线包括多个点状结构，点状结构在两层式栅线的延伸方向上间隔排布，且点状结构的宽度大于第二层栅线的宽度。根据本实用新型，第一层栅线为点状结构且宽度大于第二层栅线，这样的设置使得在实现降低栅线和硅片接触而导致的复合的基础上，能够方便生产制造时第二层栅线对准第一层栅线，从而提升加工精度和加工效率。

技术领域

本实用新型涉及能源领域，尤其涉及一种晶硅太阳能电池的栅线结构、太阳能电池片和叠瓦组件。

背景技术

随着全球煤炭、石油、天然气等常规化石能源消耗速度加快，生态环境不断恶化，特别是温室气体排放导致日益严峻的全球气候变化，人类社会的可持续发展已经受到严重威胁。世界各国纷纷制定各自的能源发展战略，以应对常规化石能源资源的有限性和开发利用带来的环境问题。太阳能凭借其可靠性、安全性、广泛性、长寿性、环保性、资源充足性的特点已成为最重要的可再生能源之一，有望成为未来全球电力供应的主要支柱。

在新一轮能源变革过程中，我国光伏产业已成长为具有国际竞争优势的战略新兴产业。目前市场上光伏产业内的主流晶硅电池技术如钝化背面及发射极(PERC、PERL、PERT)、钝化接触(TOPCon、POLO)、异质结(HJT、HIT、HDT)太阳能电池等，主流量产效率可以超过22％。然而，光伏产业发展仍面临诸多问题与挑战，转换效率与可靠性是制约光伏产业发展的最大技术障碍，而成本控制与规模化又在经济上形成制约。光伏组件作为光伏发电的核心部件，提高其转换效率发展高效组件是必然趋势。目前市场上涌现各种各样的高效组件，如叠瓦、半片、多主栅、双面组件等。随着光伏组件的应用场所和应用地区越来越广泛，对其可靠性要求越来越高，尤其是在一些恶劣或极端天气多发地区需要采用高效、高可靠性的光伏组件。

在大力推广和使用太阳能绿色能源的背景下，叠瓦组件利用小电流低损耗的电学原理(光伏组件功率损耗与工作电流的平方成正比例关系)从而使得组件功率损耗大大降低。其次通过充分利用电池组件中片间距区域来进行发电，单位面积内能量密度高。另外目前使用了具有弹性体特性的导电胶粘剂替代了常规组件用光伏金属焊带，由于光伏金属焊带在整片电池中表现出较高的串联电阻而导电胶粘剂电流回路的行程要远小于采用焊带的方式，从而最终使得叠瓦组件成为高效组件，同时户外应用可靠性较常规光伏组件性能表现更加优异，因为叠瓦组件避免了金属焊带对电池与电池互联位置及其他汇流区域的应力损伤。尤其是在高低温交变的动态(风、雪等自然界的载荷作用)环境下，采用金属焊带互联封装的常规组件失效概率远超过采用弹性体的导电胶粘剂互联切割后的晶硅电池小片封装的叠瓦组件。

当前叠瓦组件的主流工艺使用导电胶粘剂互联切割后的电池片，导电胶主要由导电相和粘接相构成。其中导电相主要由贵金属组成，如纯银颗粒或银包铜、银包镍、银包玻璃等颗粒并用于在太阳能电池片之间起导电作用，其颗粒形状和分布以满足最优的电传导为基准，目前更多采用D50＜10μm级的片状或类球型组合银粉居多。粘接相主要有具有耐候性的高分子树脂类聚合物构成，通常根据粘接强度和耐候稳定性选择丙烯酸树脂、有机硅树脂、环氧树脂、聚氨酯等。为了使导电胶粘接达到较低的接触电阻和较低的体积电阻率及高粘接并且保持长期优良的耐候特性，一般导电胶厂家会通过导电相和粘接相配方的设计完成，从而保证叠瓦组件在初始阶段环境侵蚀测试和长期户外实际应用下性能的稳定性。

太阳能电池片上通常施加有电极。目前市场上超过98％的电池技术均采用丝网印刷银栅线的方式形成栅线，通过挤压银浆料透过网版的网孔，渗透到硅片表面形成具有一定高度和宽度的银栅线，再经过高温烧结与硅片形成良好的接触。丝网印刷银电极是目前主流晶硅电池制备的必须过程，对太阳能电池的转换效率有重大影响。但目前的所有的正面银电极丝网印刷图形设计均采用直线，形成的栅线是与硅片全接触的直线形结构，这样的栅线与硅片接触导致的载流子复合，限制了电池转换效率的提升。