[实用新型]一种高效高可靠性PERC太阳能电池及其正面电极

说明书

本实用新型公开了一种高效高可靠性PERC太阳能电池及其正面电极，属于太阳能电池技术领域。本实用新型的太阳能电池的正面电极，其主栅包括细主栅以及位于细主栅上间隔分布的焊点，相邻焊点之间的细主栅包括连接两焊点的直线细主栅，以及位于直线细主栅两侧的侧部细主栅。采用本实用新型的技术方案能够在提升电池转换效率的同时，有效改善其品质和可靠性。

技术领域

本实用新型属于太阳能电池技术领域，更具体地说，涉及一种高效、高可靠性PERC太阳能电池及其正面电极。

背景技术

晶硅太阳能电池是一种利用PN结的光生伏特效应将光能转换成电能的器件，PERC电池已逐步发展成市场上主流的高效太阳能电池产品和技术。如何进一步提升PERC电池的转换效率，缩小与HJT(Heterojunction Technology)、TOPCon等高效电池的转换效率差异，维持其综合性价比的优势，这是PERC+技术后续持续面临的问题。

同时，PERC电池组件的可靠性和耐久性也越来越受到研究人员及客户的关注。不同的衰减现象，如PID效应、LID、LETID、背板老化破裂、EVA变黄等问题均会影响光伏组件的寿命。随着光伏技术的不断发展，光伏组件质保期也从最初的5年延长到如今的至少25年。由此，国际可再生能源实验室通过对晶硅组件进行室内加速老化试验(包括ISC61215和UL1703标准)来评估组件出厂质量以及近似模拟组件在户外运行环境条件下质保周期内的长期可靠性。从长远发展角度考虑，高效高可靠性电池和组件依然是光伏行业未来发展的主要方向。

正面电极金属化是太阳能电池提效降本的重要环节之一。MBB(Multi-Busbar)电池(主栅数量≥9根)一方面可以大幅提升电池效率，另一方面可以有效降低银浆耗量，由此MBB技术逐步在提升市场占有率，并进一步向无主栅(busbar-free)技术开发。目前，为确保组件可靠性、焊接精度和拉力等问题，MBB图形(图1)设计一般在主栅区设计焊点3-1、细主栅3-2和边缘鱼叉细主栅3-3。在组件焊接过程中，焊带中熔融的锡与主栅上的银浆，在高温下形成银锡合金实现金属连接。其中，主要通过主栅上的焊点与焊带之间的焊接提供拉力。而细主栅上由于银浆较少，焊接后容易引起电阻变大，影响部分区域的电流汇集。同时由于细主栅宽度明显小于焊带，焊接过程中焊带不可避免会存在一定的对位偏差，使得焊带在细主栅区极易与主栅垂直相交的副栅形成焊接，此时极易引起副栅在焊接处断裂或者部分断裂，导致焊接后EL显示断线。最终在实际使用过程中长期经过环境老化，该区域容易因附着力小或断裂问题引起电阻变大，最终导致发电量不断下降，影响产品品质和可靠性。

针对上述问题，专利申请号为CN201820897922.0的申请案提供了一种多主栅电池的正面电极结构及太阳能电池，该申请案的副栅线由直线段和形变段组成，形变段设置在副栅线与主栅线交接处，形变段的宽度从直线段端部至主栅线逐渐变宽，形变段的高度高于直线段的高度，形变段总宽度大于等于焊盘宽度。即该申请案通过在细主栅与副栅搭接的区域设计形变区，增加该区域的银浆总量，从而在一定程度上能够解决解决多主栅电池焊接过程中副栅线焊接断裂的问题，但其效果并不是很理想，有待进一步改善。

又如，中国专利申请号为CN201711417592.7的申请案公开了一种新型多主栅电池片及应用该类电池片的光伏组件，其将主栅线设计为双线扁椭圆型复合形状结构，每个小扁椭圆的端点为焊接加固点，提高其可靠性，采用双线复合式的主栅，当一端的栅线出现老化断栅等不良时，另外一端的栅线仍然可以正常收集电流，基本不会影响整体发电量的降低。采用该申请案的主栅线结构在一定程度上规避了细主栅与焊带的焊接影响，但也同时会降低细主栅与焊接连接收集电流的效果。

因此，如何在提升电池转换效率的同时确保其品质和可靠性，成为太阳能电池技术持续要解决的难点问题。

实用新型内容

1.要解决的问题