本實用新型屬于新能源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及太陽能，具體的說是一種鋁背全覆蓋無主柵晶硅電池片太陽能組件。

背景技術(shù)：

全球性的化石能源危機與環(huán)境污染推動了光伏行業(yè)的快速發(fā)展。目前，以晶硅電池片為主的組件占據(jù)了全球光伏組件市場的80%以上；晶硅電池片發(fā)展至今，其制作成本及發(fā)電量成為其發(fā)展的主要制約因素。在制作成本方面，硅材料占據(jù)著約60-70%的材料成本，銀漿料的用量占據(jù)著約15-25%的材料成本；故而高純晶硅材料的成本和其使用量，以及銀漿的使用量對電池片或組件的成本都有極大的影響。在發(fā)電量方面，其主要受到太陽能電池片有效光照面積以及光電轉(zhuǎn)換效率的影響；電池片的光電轉(zhuǎn)換效率嚴重依賴晶硅材料本身的結(jié)構(gòu)，電池片的有效光照面積是取決于電池片主、細柵線的覆蓋面積。

晶硅電池片的發(fā)電基體是硅片，常規(guī)的電池片印有許多條細柵線用以收集硅片受到光照后產(chǎn)生的電流，且還印有2-5條主柵線用以匯集細柵線上的電流。在低成本、高發(fā)電量電池片這一目標的催促下，無主柵線電池片技術(shù)應(yīng)運而生。無主柵線電池片，一般指的是在常規(guī)電池片基礎(chǔ)上，去掉主柵線且保留細柵線；這種電池片因無主柵線，一方面可以大大減少銀漿的使用量，此外還可以增大電池片的有效光照面積。

在電池片中，由于背面電極的面積越大，其收集電流的能力越強，故希望其越大越好；一方面背面電極面積越大，其對少數(shù)載流子的復(fù)合能力越強，不利于收集電流，故希望其越小越好；如何在背面電極的面積大小上取得平衡是目前需要解決的問題。另外，電池片正面電極及背面電極的制作會破壞其PN結(jié)結(jié)構(gòu)，已經(jīng)破壞的PN結(jié)結(jié)構(gòu)不能產(chǎn)生電流以及良好地傳導(dǎo)電流。常規(guī)電池片主柵線的印刷燒結(jié)已經(jīng)對相應(yīng)的PN結(jié)造成了破壞，故而只能改變背電極的面積大小來達到收集電流的最佳情況。

如何能夠降低PN結(jié)破壞率，并且保證組件的高效發(fā)電量，是目前太陽能組件亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種基于無主柵電池片、在不大量修改設(shè)備及工藝的前提下、降低生產(chǎn)成本和提高發(fā)電量的鋁背全覆蓋無主柵晶硅電池片太陽能組件。

為了達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為：一種無主柵線晶硅電池片太陽能組件，包括正面玻璃、背面玻璃、EVA層和焊帶，還包括無主柵電池片，正面玻璃和背面玻璃之間密封有EVA層，EVA層之間密封有無主柵電池片，焊帶將相鄰無主柵電池片焊接連接，無主柵電池片包括電池片、細柵線、背面電極、加粗細柵線和主柵線保留部，電池片的正面橫向密布細柵線，背面設(shè)有鋁背并陣列設(shè)有背面電極，電池片的細柵線的垂直方向的兩端設(shè)有矩形細柵線端頭，矩形細柵線端頭的之間設(shè)有垂直于細柵線的加粗細柵線，矩形細柵線端頭與加粗細柵線之間設(shè)有主柵線保留部，焊帶的覆蓋連接區(qū)域為一對矩形細柵線端頭以及該對主柵線端頭之間的加粗細柵線和主柵線保留部。

本實用新型鋁背與 P⁺型硅層形成接觸，背電極與鋁背接觸而與P⁺型硅層無接觸；電池片背表面全部與鋁背場形成接觸，可以加強鋁背場的背鈍化作用，減少載流子在電池片背表面的復(fù)合；背電極不與P⁺型硅層接觸，可以減少對PN結(jié)的破壞，也可降低載流子的復(fù)合，從而提高載流子的收集效率。

本實用新型的無主柵電池片在連接時，焊帶將無主柵電池片的主柵線保留部和加粗細柵線以及矩形細柵線端頭進行連接，可以將相鄰的無主柵電池片的功能發(fā)揮到最好，保證無主柵電池片能夠達到其設(shè)計初衷的功率。

本實用新型無主柵電池片將主柵線去掉，采取加粗細柵線和保留部分主柵線，以及在端部采用矩形細柵線斷頭的方式，將主柵線的功能保留的同時，降低了因為主柵線用銀量大帶來的高成本。

同時，由于主柵線較寬，去掉主柵線之后，原來被其遮擋的電池片部分也參與發(fā)電，因此發(fā)電量有1%-2%的提升，具有重要意義。

矩形細柵線端頭由細柵線圍成的矩形，其長*寬=4mm*3mm，細柵線為常規(guī)細柵線，尺寸為0.036mm。

加粗細柵線寬度為常規(guī)細柵線的2-3倍。垂直的加粗細柵線能較好地解決EL圖像、IV曲線測試通過率的問題，主柵保留部有助于解決焊接過程中兩端虛焊、斷柵問題，垂直的細柵線能解決TC老化的虛焊、斷柵問題。

主柵線保留部的尺寸為長度為10mm寬度為0.6mm。

矩形細柵線端頭、加粗細柵線和主柵保留部為對應(yīng)的4組或5組。

根據(jù)已經(jīng)進行的相關(guān)實驗做為依據(jù)，本實用新型的其它性能均達到現(xiàn)有技術(shù)同等水平，基于此電池片的設(shè)計，我們既保證了電池片及組件的發(fā)電效果和可靠性，降低電池片的成本以及提高其發(fā)電量。其中，主柵線的去除可減少正面銀漿使用量的50%—70%，可降低電池片的成本的10%—21%；用更直觀的數(shù)據(jù)說明，以發(fā)電量為10兆瓦的光伏電站計算，可以節(jié)約材料成本近230—380萬元人民幣。此外，在發(fā)電量方面，主柵線的去除及配合特殊焊帶的使用，其可增加發(fā)電效率的1%—2%；用更直觀的數(shù)據(jù)說明，以發(fā)電量為10兆瓦的光伏電站計算，年發(fā)電量可至少增加30—60MW。

本實用新型在實際生產(chǎn)過程中，只需要將部分印刷網(wǎng)版進行改造即可進行生產(chǎn)，未更改原有生產(chǎn)工藝，不會增加生產(chǎn)成本。

多塊電池片的連接方式依舊采用串聯(lián)焊接，無需更換焊帶材料以及無需改變組件生產(chǎn)工藝和設(shè)備。

因此本實用新型在保證太陽能組件的基本功能下，降低了成本，提高了發(fā)電量，對于整個太陽能電池板行業(yè)具有指導(dǎo)意義，大大推動了我國太陽能電池板領(lǐng)域的進步，具有很好的市場推廣前景。

附圖說明

圖1本實用新型側(cè)面剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2本實用新型電池片連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3本實用新型電池片發(fā)電原理截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為現(xiàn)有技術(shù)電池片發(fā)電原理截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5本實用新型單片電池片正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6圖5中A部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7本實用新型單片電池片背面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1矩形主柵線端頭；2加粗細柵線；3主柵線保留部；4電池片；5背面電極；6鋁背；7正面玻璃；8背面玻璃；9EVA層；10焊帶。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的描述。

一種鋁背全覆蓋無主柵線晶硅電池片太陽能組件，包括正面玻璃7、背面玻璃8、EVA層9和焊帶10，還包括無主柵電池片，正面玻璃7和背面玻璃8之間密封有EVA層9，EVA層9之間密封有無主柵電池片，焊帶10將相鄰無主柵電池片焊接連接，無主柵電池片包括電池片4、細柵線、背面電極5、加粗細柵線2和主柵線保留部3，電池片4的正面橫向密布細柵線，背面設(shè)有鋁背6并陣列設(shè)有背面電極5，電池片4的細柵線的垂直方向的兩端設(shè)有矩形細柵線端頭1，矩形細柵線端頭1的之間設(shè)有垂直于細柵線的加粗細柵線2，矩形細柵線端頭1與加粗細柵線2之間設(shè)有主柵線保留部3，所述鋁背6全部覆蓋電池片4，背面電極5設(shè)置在鋁背6上，焊帶10的覆蓋連接區(qū)域為一對矩形細柵線端頭1以及該對主柵線端頭之間的加粗細柵線2和主柵線保留部3。

矩形細柵線端頭1由細柵線圍成的矩形，其長*寬=4mm*3mm，細柵線為常規(guī)細柵線，尺寸為0.036mm。

加粗細柵線2寬度為細柵線的2-3倍。

主柵線保留部3的尺寸為長度為10mm寬度為0.6mm。

矩形細柵線端頭1、加粗細柵線2和主柵保留部3為對應(yīng)的4組或5組。

這里的組數(shù)并不局限于4-5組，根據(jù)實際生產(chǎn)需要可以進一步修改數(shù)量。

常規(guī)晶硅電池片正面電極、背面電極以及鋁背場印刷工藝如下：

先印刷電池片背電極—再印刷鋁背場—放入烘箱進行烘干—接著印刷電池片正面電極—最后燒結(jié)成型。

燒結(jié)成型的常規(guī)電池片，背電極、鋁背場與 P⁺型硅層都有接觸；鋁背場起到電池片背面鈍化的作用，減少載流子在電池片背表面的復(fù)合；背電極起到收集電流的作用，但同時它也會成為載流子的復(fù)合中心，從而降低載流子的收集效率。

本實用新型的電池片正面電極、背面電極以及鋁背場印刷工藝如下：

先印刷電池片鋁背場（全部覆蓋住硅片表面）—再印刷背電極（印刷于鋁背場表面）—放入烘箱進行烘干—接著印刷電池片正面電極—最后燒結(jié)成型。

本工藝方法燒結(jié)成型的電池片，鋁背場與 P⁺型硅層形成接觸，背電極與鋁背場接觸而與P⁺型硅層無接觸；電池片背表面全部與鋁背場形成接觸，可以加強鋁背場的背鈍化作用，減少載流子在電池片背表面的復(fù)合；背電極不與P⁺型硅層接觸，可以減少對PN結(jié)的破壞，也可降低載流子的復(fù)合，從而提高載流子的收集效率。

本實用新型用的印刷工藝，電池片背面電極與正面電極主柵保留部相對應(yīng)且附著于晶硅基片上，一來可以降低焊接時產(chǎn)生的殘余應(yīng)力；二來可以減少背面電極的銀漿使用量；三來可以減少電極燒結(jié)帶來的PN結(jié)破壞面積；四來可以減少背電極造成的載流子的復(fù)合中心。

當然，上述內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用于限定對實用新型的實施例范圍。本實用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的均等變化與改進等，均應(yīng)歸屬于本實用新型專利涵蓋范圍。