太阳能电池及其模组的利记博彩app
【专利摘要】一种太阳能电池及其模组，该电池包含：一基板、以及配置于该基板的一受光面上的多个第一电极组与多个第二电极组。每一第一电极组与每一第二电极组都具有一汇流部、以及一连接该汇流部的指状电极部。每一汇流部具有一界定出一开口的反射面。该多个第一电极组的开口与该多个第二电极组的开口相向并且沿一第一方向交错配置。上述电极结构设计可减少导电浆料用量以降低生产成本，并使产品具有良好可靠度。所述反射面可将光线反射至电池内部而再度利用，进而可提升光线利用率、光电流及光电转换效率。
【专利说明】太阳能电池及其模组【技术领域】
[0001]本发明涉及一种太阳能电池及其模组，特别是涉及一种硅晶太阳能电池及其模组。
【背景技术】
[0002]参阅图1、图2，已知的太阳能电池包含:一电池本体91、以及位于该电池本体91上的一正面电极92与一背面电极93。该电池本体91包括一具有一受光面911与一背面912的基板91、一位于该基板91的受光面911处的射极层913、以及一位于该射极层913上的抗反射层914。该基板91与该射极层913通过半导体制程技术形成p-n接面，为光伏特效应的来源。该抗反射层914用于减少入射光的损失以增加电流。该正面电极92包括至少一呈长条形的汇流电极(bus bar electrode)921、及多个横向连接该汇流电极921的指状电极(finger electrode) 922。该汇流电极921与该多个指状电极922在制造上,可通过网版印刷方式将导电浆料涂布于该电池本体91的受光面911上，并经过烧结制程而固化成型。
[0003]但随着导电浆料的价格不断升高，尤其是导电性较佳的银浆的价格昂贵，加上传统电池的汇流 电极921呈连续的长条状，其导电浆料耗用量较大，造成电池的生产成本较高，因此，如何改良该汇流电极921的结构以节省成本为一重要课题。另一方面，因为电池制造完成后，必须另外以焊带导线(ribbon)焊接于汇流电极921上，以将多个电池串接排列而构成电池模组。所以在改良汇流电极921结构的同时，还需要考虑该汇流电极921与该焊带导线之间的焊接结合力是否足够，若结合力不佳时，就容易在封装模组时或后续使用时产生焊带导线脱落的问题，进而影响产品可靠度。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种可节省生产成本，并具有良好可靠度的太阳能电池及其模组。
[0005]本发明太阳能电池，包含:一个具有一个第一受光面的基板、多个第一电极组、以及多个第二电极组。该多个第一电极组配置于该第一受光面上并且沿一个第一方向间隔排列，每一第一电极组具有一个第一汇流部、以及至少一个连接该第一汇流部并沿一个第二方向延伸的第一指状电极部，该第一汇流部具有一个界定出一个第一开口的第一反射面。该多个第二电极组配置于该第一受光面上并且沿该第一方向间隔排列，且该多个第二电极组与该多个第一电极组沿该第二方向间隔排列，每一第二电极组具有一个第二汇流部、以及至少一个连接该第二汇流部并沿该第二方向延伸的第二指状电极部，该第二汇流部具有一个界定出一个第二开口的第二反射面。该多个第二开口与该多个第一开口相向并且沿该第一方向交错配置。
[0006]本发明所述的太阳能电池，每一第一汇流部的第一反射面具有至少一个呈斜面的第一反射段，每一第二汇流部的第二反射面具有至少一个呈斜面的第二反射段。[0007]本发明所述的太阳能电池，每一第一汇流部的第一反射面具有至少一个呈弧面的第一反射段，每一第二汇流部的第二反射面具有至少一个呈弧面的第二反射段。
[0008]本发明所述的太阳能电池，该多个第一指状电极部与该多个第二指状电极部位于沿该第二方向延伸的不同直线上。
[0009]本发明所述的太阳能电池，每一第一指状电极部与该多个第二指状电极部中的一个第二指状电极部位于沿该第二方向延伸的同一直线上。
[0010]本发明所述的太阳能电池，相邻两第一电极组之间经由一个第一辅助电极连接，相邻两第二电极组之间经由一个第二辅助电极连接。
[0011]本发明所述的太阳能电池，该第一辅助电极包括一个连接相邻两第一电极组中的相邻近的第一指状电极部的第一连接电极、以及一个连接该第一连接电极并沿该第二方向延伸的第一延伸电极；该第二辅助电极包括一个连接相邻两第二电极组中的相邻近的第二指状电极部的第二连接电极、以及一个连接该第二连接电极并沿该第二方向延伸的第二延伸电极。
[0012]本发明所述的太阳能电池，该第一连接电极包括一个朝向该第二电极组的方向的第一辅助反射面，该第二连接电极包括一个朝向该第一电极组的方向的第二辅助反射面。
[0013]本发明所述的太阳能电池，该第一辅助反射面与该第二辅助反射面为斜面。
[0014]本发明所述的太阳能电池，该基板还具有一个与该第一受光面相对的第二受光面，该太阳能电池还包含配置于该第二受光面上的多个第三电极组与多个第四电极组。该多个第三电极组沿该第一方向间隔排列，每一第三电极组具有一个第三汇流部、以及至少一个连接该第三汇流部并沿该第二方向延伸的第三指状电极部，该第三汇流部具有一个界定出一个第三开口的第三反射面。该多个第四电极组沿该第一方向间隔排列，且该多个第四电极组与该多个第三电极组沿该第二方向间隔排列，每一第四电极组具有一个第四汇流部、以及至少一个连接该第四汇流部并沿该第二方向延伸的第四指状电极部，该第四汇流部具有一个界定出一个第四开口的第四反射面。该多个第四开口与该多个第三开口相向并且沿该第一方向交错配置。
[0015]本发明太阳能电池模组，包含:相对设置的一个第一板材与一个第二板材、及一个位于该第一板材与该第二板材之间的封装材。该太阳能电池模组还包含多个排列于该第一板材与该第二板材之间并且如上述的任一种太阳能电池、及多个分别连接该多个太阳能电池的焊带导线。每一焊带导线覆盖与其连接的该太阳能电池的该多个第一汇流部与该多个第二汇流部，该封装材包覆在所述太阳能电池的周围。
[0016]本发明的有益效果在于:通过该多个间隔的第一汇流部与第二汇流部，取代已知的一体式长条状且整体呈实心结构的汇流电极，可减少导电浆料用量以降低生产成本，同时还能兼顾焊接稳固性的需求，使产品具有良好可靠度。而且该多个第一反射面与该多个第二反射面可将光线反射至电池内部再度利用，进而可提升光线利用率、光电流及光电转换效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是一种已知太阳能电池的正面示意图。
[0018]图2是沿图1的A-A线所取的剖视图。[0019]图3是本发明太阳能电池模组的一第一较佳实施例的局部剖视示意图。
[0020]图4是该第一较佳实施例的一太阳能电池的正面示意图。
[0021]图5是图4的局部放大图，图中箭头示意光线反射路径。
[0022]图6是该第一较佳实施例的太阳能电池的局部立体图，图中箭头示意光线反射路径。
[0023]图7是本发明太阳能电池模组的一第二较佳实施例的一太阳能电池的正面局部示意图。
[0024]图8是本发明太阳能电池模组的一第三较佳实施例的一太阳能电池的正面局部示意图。
[0025]图9是本发明太阳能电池模组的一第四较佳实施例的一太阳能电池的正面示意图。
[0026]图10是本发明太阳能电池模组的一第五较佳实施例的一太阳能电池的正面局部示意图。
[0027]图11是本发明太阳能电池模组的一第六较佳实施例的一太阳能电池的正面局部示意图，图中箭头示意光线反射路径。
[0028]图12是本发明太阳能电池模组的一第七较佳实施例的一太阳能电池的背面示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。
[0030]参阅图3、图4，本发明太阳能电池模组的第一较佳实施例包含:上下相对设置的一第一板材I与一第二板材2、多个阵列式排列于该第一板材I与该第二板材2间的太阳能电池3、多个连接所述太阳能电池3的焊带导线4，及至少一位于该第一板材I及该第二板材2间、并包覆在该多个太阳能电池3周围的封装材5。
[0031]该第一板材I与该第二板材2在实施上没有特殊限制，可以使用玻璃或塑胶板材，而且位于电池受光面的一侧的板材必须为可透光。该封装材5的材质例如可透光的乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)，当然也可以使用其它适合封装的材质。
[0032]该多个太阳能电池3通过该多个焊带导线4而电连接。该多个太阳能电池3的结构都相同，以下仅以其中一个为例进行说明。但一模组中的各个电池不以结构相同为绝对必要。
[0033]参阅图4、图5、图6,该太阳能电池3包含:一基板31、一正面电极32、及一背电极33。
[0034]该基板31具有相反的一第一受光面311与一背面312，在该第一受光面311处的内侧还设有一射极层313，该射极层313上可设置一图未示出的抗反射层。其中，该基板31例如硅基板，且该基板31与该射极层313的其中一个为η型半导体，另一个为P型半导体，进而形成P-n接面。该抗反射层的材料例如氮化硅(SiNx)，可用于降低光反射以提高入光量。由于该基板31的结构非本发明的改良重点，所以不再说明。
[0035]该正面电极32配置于该基板31的第一受光面311，并包括二个左右设置的正面电极单元320，该两个正面电极单元320的分界如图4的假想线A所示。每一正面电极单元320包括多个第一电极组34与多个第二电极组35。
[0036]每一正面电极单元320中的该多个第一电极组34配置于该第一受光面311上并且沿一第一方向61间隔排列，每一第一电极组34具有一第一汇流部341、以及一连接该第一汇流部341并沿一垂直该第一方向61的第二方向62延伸的第一指状电极部342。该第一汇流部341具有一界定出一第一开口 344的第一反射面343，该第一反射面343具有至少一呈斜面的第一反射段345。当有光线射向任一第一反射面343时，该第一反射面343可用于反射光线，使光线有机会再回到电池内部利用(图5、6箭头示意光线反射路径)。
[0037]具体来说，本实施例的每一第一反射面343具有两个间隔相对且平行该第二方向62的第一延伸段346、以及两个分别连接该两个第一延伸段346的第一反射段345，该两个第一反射段345皆不平行于该第一方向61与该第二方向62，进而呈斜面设计，且该两个第一反射段345的一端相连。该两个第一延伸段346与该两个第一反射段345共同界定出该第一开口 344。
[0038]每一正面电极单元320中的该多个第二电极组35配置于该第一受光面311上并且沿该第一方向61间隔排列，且该多个第二电极组35与该多个第一电极组34沿该第二方向62间隔排列，且每一第二电极组35与每一第一电极组34的位置交错而非完全对应。每一第二电极组35具有一第二汇流部351、以及一连接该第二汇流部351并沿该第二方向62延伸的第二指状电极部352。每一第二指状电极部352自每一第二汇流部351朝相反于该多个第一指状电极部342的方向延伸，且该多个第二指状电极部352与该多个第一指状电极部342的位置不对应，因此该多个第二指状电极部352与该多个第一指状电极部342位于沿该第二方向62延伸的不同直线上。
[0039]该第二汇流部351具有一界定出一第二开口 354的第二反射面353，该第二反射面353具有至少一呈斜面的第二反射段355。该多个第二开口 354与该多个第一开口 344相向并且沿该第一方向61交错配置。该第二反射面353的功能与该第一反射面343的功能相同，当有光线射向任一第二反射面353时,该第二反射面353可用于反射光线,使光线有机会再回到电池内部利用。
[0040]具体来说，本实施例的每一第二反射面353具有两个间隔相对且平行该第二方向62的第二延伸段356、以及两个分别连接该两个第二延伸段356的第二反射段355，该两个第二反射段355皆不平行于该第一方向61与该第二方向62，进而呈斜面设计，且该两个第二反射段355的一端相连。该两个第二延伸段356与该两个第二反射段355共同界定出该第二开口 354。
[0041]补充说明的是，本实施例的该正面电极32的该两个正面电极单元320相连接，并且通过其中一正面电极单元320的该多个第一指状电极部342连接另一正面电极单元320的该多个第二指状电极部352。但本发明实施时，不以两个正面电极单元320为必要，也可以只设置一个正面电极单元320。本实施例的该多个焊带导线4分别对应每一太阳能电池3的该两个正面电极单元320而焊接，每一焊带导线4覆盖与其连接的该正面电极单元320中的该多个第一汇流部341与该多个第二汇流部351。每一太阳能电池3上的该两个焊带导线4再与相邻的另一太阳能电池3的背电极33连接，进而将电池串接结合。
[0042]该背电极33位于该基板31的该背面312上，并用于与该正面电极32配合输出电能，但由于该背电极33非本实施例的改良重点，所以不再说明。
[0043]本发明通过每一正面电极单元320设置该多个间隔的第一汇流部341与第二汇流部351，取代已知的一体式长条状且整体呈实心结构的汇流电极，由于各个第一汇流部341与第二汇流部351彼此间隔且局部镂空，进而可减少电极的导电浆料用量，可减少至少50%的浆料耗用量，从而有效地降低生产成本。而且该多个第一汇流部341与该多个第二汇流部351间隔交错配置，有助于提供足够的焊接结合力，进而能使焊带导线4稳固地焊接并附着。如此一来，本发明在降低生产成本的同时，还能兼顾焊接稳固性的需求，使焊接后的模组可通过后续的拉力测试，使产品具有良好的可靠度。
[0044]另一方面，由于本发明设置该多个第一开口 344以形成该多个第一反射面343、以及设置该多个第二开口 354以形成该多个第二反射面353，可将光线反射至电池内部而再度利用，进而可提升光线利用率，并能提升光电流及光电转换效率。因此本发明在降低生产成本的同时还能提升电池效能，对于太阳能电池产业的利用有非常大的助益。
[0045]参阅图7，本发明太阳能电池模组的第二较佳实施例的结构与该第一较佳实施例大致相同，不同的地方在于:本实施例的每一第一汇流部341的第一反射面343的该两个第一反射段345未直接连接，而且每一第一反射面343还具有一沿该第一方向61延伸并连接在该两个第一反射段345之间的第一衔接段347。类似地，每一第二汇流部351的第二反射面353还具有一沿该第一方向61延伸并连接在该两个第二反射段355之间的第二衔接段357。
[0046]本实施例同样通过该正面电极32的设计，达到与该第一较佳实施例相同的功效，在此不再说明。
[0047]参阅图8，本发明太阳能电池模组的第三较佳实施例的结构与该第一较佳实施例大致相同，不同的地方在于:本实施例的每一第一汇流部341的第一反射面343具有至少一呈弧面的第一反射段345，每一第二汇流部351的第二反射面353具有至少一呈弧面的第二反射段355。具体来说，本实施例的第一反射面343具有两个相对的第一延伸段346、以及两个分别连接该两个第一延伸段346且呈弧面的第一反射段345。本实施例的第二反射面353的结构与第一反射面343相似，因此具有两个相对的第二延伸段356、以及两个呈弧面的第二反射段355。
[0048]参阅图9，本发明太阳能电池模组的第四较佳实施例的结构与该第一较佳实施例大致相同，不同的地方在于:本实施例的每一正面电极单元320中的第一指状电极部342与第二指状电极部352的延伸位置相对应，所以每一第一指状电极部342与该多个第二指状电极部352中的一个第二指状电极部352位于沿该第二方向62延伸的同一直线上。
[0049]参阅图10，本发明太阳能电池模组的第五较佳实施例的结构与该第一较佳实施例大致相同，不同的地方在于:每一第一电极组34具有多个连接该第一汇流部341并沿该第二方向62延伸的第一指状电极部342,该多个第一指状电极部342沿该第一方向61间隔排列。类似地，每一第二电极组35具有多个连接该第二汇流部351并沿该第二方向62延伸的第二指状电极部352，该多个第二指状电极部352沿该第一方向61间隔排列。
[0050]参阅图11，本发明太阳能电池模组的第六较佳实施例的结构与该第一较佳实施例大致相同，不同的地方在于:每一第一电极组34具有多个第一指状电极部342，每一第二电极组35具有多个第二指状电极部352。相邻两第一电极组34之间经由一第一辅助电极36连接，相邻两第二电极组35之间经由一第二辅助电极37连接。
[0051]其中，该第一辅助电极36包括一连接相邻两第一电极组34中的相邻近的第一指状电极部342的第一连接电极361、以及一连接该第一连接电极361并沿该第二方向62延伸的第一延伸电极362,该第一连接电极361包括至少一朝向该第二电极组35的方向的第一辅助反射面363。
[0052]该第二辅助电极37包括一连接相邻两第二电极组35中的相邻近的第二指状电极部352的第二连接电极371、以及一连接该第二连接电极371并沿该第二方向62延伸的第二延伸电极372。该第二连接电极371包括至少一朝向该第一电极组34的方向的第二辅助反射面373。
[0053]具体来说，本实施例的第一辅助电极36与第二辅助电极37皆类似于Y字型但不限于此，每一第一辅助电极36的第一辅助反射面363的数量为两个，每一第二辅助电极37的第二辅助反射面373的数量也是两个，但实施上也可以只设置一个第一辅助反射面363与一个第二辅助反射面373。所述第一辅助反射面363与第二辅助反射面373皆为斜面，并且不平行该第一方向61与该第二方向62。该第一辅助反射面363与第二辅助反射面373的功能与第一反射面343及第二反射面353的功能类似，可用于反射光线以提升光线的利用率，从而提高光电流及光电转换效率。
[0054]补充说明的是，该第一辅助反射面363与第二辅助反射面373的形态不须限制，也可以皆为一个沿该第一方向61延伸的直平面，只要能将光线往电池内部反射以提升光利用率即可。同理，第一反射面343与第二反射面353的形态也不须限制。
[0055]以上实施例的电池皆为单面受光电池，但本发明的电极结构也可以应用于双面受光太阳能电池(b1-facial solar cell),接着通过以下实施例来说明。
[0056]参阅图4、12，本发明太阳能电池模组的第七较佳实施例与该第一较佳实施例的结构大致相同，以下主要说明不同的地方。本实施例的太阳能电池3为双面受光电池，因此该基板31的正、反面皆可受光，该基板31除了具有该第一受光面311 (图4)以外，还具有一与该第一受光面311相对的第二受光面314 (图12)。在该第二受光面314处可设置图未不出的一电场层与一抗反射层。该电场层的导电性与该基板31相同,且该电场层的载子浓度大于该基板31的载子浓度,其功能在于提升载子收集效率。
[0057]本实施例的背电极33配置于该第二受光面314上，该背电极33的结构与该正面电极32相同，该背电极33具有两个左右设置的背电极单元330，每一背电极单元330具有多个第三电极组38与多个第四电极组39。每一背电极单元330中的该多个第三电极组38沿该第一方向61间隔排列，每一第三电极组38具有一第三汇流部381、以及至少一连接该第三汇流部381并沿该第二方向62延伸的第三指状电极部382，该第三汇流部381具有一界定出一第三开口 384的第三反射面383。
[0058]每一背电极单元330中的该多个第四电极组39沿该第一方向61间隔排列，且该多个第四电极组39与该多个第三电极组38沿该第二方向62间隔排列，每一第四电极组39与每一第三电极组38的位置交错而非完全对应。每一第四电极组39具有一第四汇流部391、以及至少一连接该第四汇流部391并沿该第二方向62延伸的第四指状电极部392，该第四汇流部391具有一界定出一第四开口 394的第四反射面393，该多个第四开口 394与该多个第三开口 384相向并且沿该第一方向61交错配置。[0059]本实施例应用于双面受光太阳能电池3，同样可达到降低生产成本、提供良好产品可靠度、提升光电流与光电转换效率的目的。
[0060]需要说明的是，前述各实施例的正面电极32结构也都可应用于双面受光太阳能电池3的背电极33结构，而且在一双面电池中的该正面电极32与该背电极33的结构不一定要相同，可以为上述各实施例的各种电极结构的多种不同组合。
[0061]以上所述仅为本发明较佳实施例，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟悉本项技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可在此基础上做进一步的改进和变化，因此本发明的保护范围当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。
【权利要求】
1.一种太阳能电池，包含:一个具有一个第一受光面的基板、多个第一电极组、以及多个第二电极组，其特征在于，该多个第一电极组配置于该第一受光面上并且沿一个第一方向间隔排列，每一第一电极组具有一个第一汇流部、以及至少一个连接该第一汇流部并沿一个第二方向延伸的第一指状电极部，该第一汇流部具有一个界定出一个第一开口的第一反射面；该多个第二电极组配置于该第一受光面上并且沿该第一方向间隔排列，且该多个第二电极组与该多个第一电极组沿该第二方向间隔排列，每一第二电极组具有一个第二汇流部、以及至少一个连接该第二汇流部并沿该第二方向延伸的第二指状电极部，该第二汇流部具有一个界定出一个第二开口的第二反射面，该多个第二开口与该多个第一开口相向并且沿该第一方向交错配置。
2.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，每一第一汇流部的第一反射面具有至少一个呈斜面的第一反射段，每一第二汇流部的第二反射面具有至少一个呈斜面的第二反射段。
3.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，每一第一汇流部的第一反射面具有至少一个呈弧面的第一反射段，每一第二汇流部的第二反射面具有至少一个呈弧面的第二反射段。
4.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，该多个第一指状电极部与该多个第二指状电极部位于沿该第二方向延伸的不同直线上。
5.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，每一第一指状电极部与该多个第二指状电极部中的一个第二指状电极部位于沿该第二方向延伸的同一直线上。
6.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，相邻两第一电极组之间经由一个第一辅助电极连接，相邻两第二电极组之间经由一个第二辅助电极连接。
7.如权利要求6所述的太阳能电池，其特征在于，该第一辅助电极包括一个连接相邻两第一电极组中的相邻近的第一指状电极部的第一连接电极、以及一个连接该第一连接电极并沿该第二方向延伸的第一延伸电极；该第二辅助电极包括一个连接相邻两第二电极组中的相邻近的第二指状电极部的第二连接电极、以及一个连接该第二连接电极并沿该第二方向延伸的第二延伸电极。
8.如权利要求7所述的太阳能电池，其特征在于，该第一连接电极包括一个朝向该第二电极组的方向的第一辅助反射面，该第二连接电极包括一个朝向该第一电极组的方向的第二辅助反射面。
9.如权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于，该第一辅助反射面与该第二辅助反射面为斜面。
10.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，该基板还具有一个与该第一受光面相对的第二受光面，该太阳能电池还包含配置于该第二受光面上的多个第三电极组与多个第四电极组，该多个第三电极组沿该第一方向间隔排列，每一第三电极组具有一个第三汇流部、以及至少一个连接该第三汇流部并沿该第二方向延伸的第三指状电极部，该第三汇流部具有一个界定出一个第三开口的第三反射面；该多个第四电极组沿该第一方向间隔排列，且该多个第四电极组与该多个第三电极组沿该第二方向间隔排列，每一第四电极组具有一个第四汇流部、以及至少一个连接该第四汇流部并沿该第二方向延伸的第四指状电极部，该第四汇流部具有一个界定出一个第四开口的第四反射面，该多个第四开口与该多个第三开口相向并且沿该第一方向交错配置。
11.一种太阳能电池模组，包含:相对设置的一个第一板材与一个第二板材、及一个位于该第一板材与该第二板材之间的封装材，其特征在于，该太阳能电池模组还包含多个排列于该第一板材与该第二板材之间并且如权利要求1至10中任一权利要求所述的太阳能电池、及多个分别连接该多个太阳能电池的焊带导线，每一焊带导线覆盖与其连接的该太阳能电池的该多个第一汇流部与该多个第二汇流部，该封装材包覆在所述太阳能电池的周围。
【文档编号】H01L31/0224GK104009109SQ201310162750
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年5月6日 优先权日:2013年2月27日
【发明者】李昆儒 申请人:茂迪股份有限公司