CN111180533A - 叠瓦组件、太阳能电池片和叠瓦组件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种叠瓦组件、太阳能电池片和叠瓦组件的制造方法。叠瓦组件中的太阳能电池片上的顶表面和/或底表面上的主栅线为多部段主栅线，对于任意一条多部段主栅线，第二部段和第三部段在其所在的表面上沿一直线延伸，而第一部段偏离第二部段和第三部段的延伸方向延伸从而在所述第二部段和所述第三部段的延伸方向上留出空间以用于施加粘结剂；第三部段能够直接接触与其相邻的太阳能电池片的主栅线从而实现太阳能电池片之间的导电连接。根据本发明所提供的方案，太阳能电池片的主栅线按照其各自功能划分出三个区域，能够实现太阳能电池片之间的直接导电接触而无需设置导电胶，同时还可以满足主栅线收集电流的效率要求以及节约电池银浆的要求。
Description
技术领域
本发明涉及能源领域，尤其涉及一种叠瓦组件、太阳能电池片和叠瓦组件的制造方法。
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。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，这样的电池片小片如图1示出，其主栅线大致沿其边缘连续且单一地设置，电池片小片之间通过导电胶实现导电连接。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＜ 10um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。
而对于通过导电胶来实现连接的电池组件，在被封装之后，在户外实际使用时受到环境侵蚀，例如高低温交变热胀冷缩产生导电胶之间的相对位移。最为严重就是导致出现电流虚接甚至断路，主要原因一般都是因为材料组合后相互间连接能力弱。连接能力弱主要表现在制程中导电胶作业需要一个工艺操作窗口，实际生产过程中这个窗口相对较窄，非常容易受到环境因素的影响，比如作业场所的温湿度，涂胶后滞留空气中的时间长短等等都会让导电胶水失去活性。同时对于点胶、喷胶或印刷工艺下受胶水自身特性变化容易出现施胶不均缺失现象，对产品可靠性会有较大隐患。其次导电胶主要由高分子树脂和大量贵金属粉体所构成，成本高昂且一定程度上破坏生态环境(贵金属的生产和加工对环境污染较大)。再者导电胶属于膏状物，在施胶或叠片过程中具备一定的流动性，非常容易溢胶造成叠瓦互联电池串正负极短路。
也就是说，对于大多数采用导电胶粘接方式而制成的叠瓦组件，存在相互连接强度弱特点，制程对环境要求高，工艺使用易溢胶短路，使用成本高昂，生产效率低等问题。
为了解决这些问题，需要采用不具导电性的粘结剂来取代导电胶。那么，太阳能电池片则需要具有除了导电胶以外的导电措施以保证各个太阳能电池片之间的导电连接。如何在保证太阳能电池片间的导电连接的基础上又不影响主栅线收集电流，在保证粘结剂有效施加的基础上又不破坏主栅线的结构，是一个亟待解决的问题。
因而需要提供一种叠瓦组件、太阳能电池片和叠瓦组件的制造方法，以至少部分地解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种叠瓦组件、太阳能电池片和叠瓦组件的制造方法，在本发明中，太阳能电池片的主栅线按照其各自功能划分出三个区域，能够实现太阳能电池片之间的直接导电接触，同时还可以满足主栅线收集电流的效率要求以及主栅线的完整性要求。
并且，由于太阳能电池片之间可以通过主栅线的直接接触而实现导电，因而无需设置导电胶，这样便能够避免可能由导电胶引起的短路、开胶等一系列问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种叠瓦组件，所述叠瓦组件包括多个太阳能电池片，多个所述太阳能电池片沿第一方向以叠瓦方式依次排列并通过粘结剂相对于彼此固定，其中，所述太阳能电池片包括基体片，每个所述基体片的顶表面和底表面的上各设置有一条主栅线，所述顶表面和所述底表面中的至少一个上的主栅线为多部段主栅线，所述多部段主栅线包括第一部段、第三部段和连接在所述第一部段和所述第三部段之间的第二部段，其中：
所述第二部段和所述第三部段在其所在的表面上沿一直线延伸，而所述第一部段沿偏离所述第二部段和所述第三部段延伸的方向延伸从而在所述第二部段和所述第三部段的延伸方向上留出空间以用于施加所述粘结剂；并且
所述第三部段能够直接接触与其相邻的太阳能电池片的主栅线从而实现所述太阳能电池片之间的导电连接。
在一种实施方式中，所述第二部段和所述第三部段沿所述基体片的一个纵向边缘延伸的方向，所述第一部段在其所在的表面上从所述纵向边缘朝向所述基体片的另一个纵向边缘凹入。
在一种实施方式中，所述第二部段和所述第三部段靠近所述基体片的一个纵向边缘延伸，所述第一部段在其所在的表面上从所述第二部段和所述第三部段的延伸方向进一步朝向所述纵向边缘凹入。
在一种实施方式中，所述第一部段包括中心段和连接段，所述中心段平行于所述第二方向延伸，所述连接段连接所述中心段和所述第二部段。
在一种实施方式中，所述第一部段、所述第二部段和所述第三部段的宽度相等，或者所述第一部段、所述第二部段的宽度小于所述第三部段的宽度。
在一种实施方式中，所述第一部段的宽度小于所述第三部段的宽度，且所述第二部段的宽度在自所述第三部段到所述第一部段的方向上渐缩。
在一种实施方式中，所述第二部段的内侧边缘与第三部段的内侧边缘平齐，所述第二部段的外侧边缘朝向内侧边缘部段靠近从而形成了渐缩的宽度；或者
所述第二部段的内侧边缘与外侧边缘均朝向彼此逐渐靠近从而形成了其渐缩的宽度。
在一种实施方式中，所述第三部段的高度大于所述第二部段的高度，以使得任意一对相邻的太阳能电池片的彼此面对的所述主栅线的所述第二部段之间在垂直于所述基体片的方向上存在间隔。
在一种实施方式中，所述第二部段的厚度在自所述第三部段到所述第一部段的方向上渐缩。
在一种实施方式中，所述第三部段为实心的条状结构。
在一种实施方式中，所述第三部段上设置有镂空部。
在一种实施方式中，所述镂空部为形成在所述第三部段上的圆形孔结构或三角形孔结构。
在一种实施方式中，所述太阳能电池片的顶表面和底表面上的主栅线均为多部段主栅线，且位于所述太阳能电池片的顶表面上的第三部段的长度不等于位于所述太阳能电池片的底表面上的第三部段的长度。
在一种实施方式中，所述太阳能电池片的顶表面和底表面上的主栅线均为多部段主栅线，所述第三部段的背离所述基体片的面形成为锯齿状结构，相邻的两个所述太阳能电池片的彼此面对的所述第三部段以齿条啮合的形式相互接触。
在一种实施方式中，每一对相邻的所述太阳能电池片的相接触的所述第三部段的接合高度大于或等于所述粘结剂的高度。
在一种实施方式中，每一个所述太阳能电池片的所述顶表面和所述底表面中的一个上的主栅线为多部段主栅线，另一个上的主栅线为间断设置的多段栅线结构，其中，在所述第一方向上，所述多段栅线结构至少与所述多部段主栅线的所述第三部段对齐，所述多段栅线结构间的间隔部分至少与所述多部段栅线的所述第一部段对齐。
在一种实施方式中，所述粘结剂不具导电性。
根据本发明的另一个方面，提供了一种太阳能电池片，多个所述太阳能电池片能够在第一方向上以叠瓦方式依次排列并通过粘结剂相对于彼此固定，每个所述太阳能电池片包括基体片，所述基体片的顶表面和底表面上各设置有一条主栅线，所述顶表面和所述底表面中的至少一个上的主栅线为多部段主栅线，所述多部段主栅线包括第一部段、第三部段和连接在所述第一部段和所述第三部段之间的第二部段，其中：
所述第二部段和所述第三部段在其所在的表面上沿一直线延伸，而所述第一部段偏离所述第二部段和所述第三部段的延伸的方向延伸从而在所述第二部段和所述第三部段的延伸方向上留出空间以用于施加所述粘结剂；并且
所述第三部段能够直接接触与其相邻的太阳能电池片的主栅线从而实现所述太阳能电池片之间的导电连接。
在一种实施方式中，所述第二部段和所述第三部段沿所述基体片的一个纵向边缘延伸的方向，所述第一部段在其所在的表面上从所述纵向边缘朝向所述基体片的另一个纵向边缘凹入。
在一种实施方式中，所述第二部段和所述第三部段靠近所述基体片的一个纵向边缘延伸，所述第一部段在其所在的表面上从所述第二部段和所述部段的延伸方向进一步朝向所述纵向边缘凹入。
在一种实施方式中，所述第一部段包括中心段和连接段，所述中心段平行于所述第二方向延伸，所述连接段连接所述中心段和所述第二部段。
在一种实施方式中，所述第一部段、所述第二部段和所述第三部段的宽度相等，或者所述第一部段、所述第二部段的宽度小于所述第三部段的宽度。
在一种实施方式中，所述第一部段的宽度小于所述第三部段的宽度，且所述第二部段的宽度在自所述第一部段到所述第三部段的方向上渐缩。
在一种实施方式中，所述第二部段的内侧边缘与第三部段的内侧边缘平齐，所述第二部段的外侧边缘朝向内侧边缘部段靠近从而形成了渐缩的宽度；或者
所述第二部段的内侧边缘与外侧边缘均朝向彼此逐渐靠近从而形成了其渐缩的宽度。
在一种实施方式中，所述第三部段的高度大于所述第二部段的高度，以使得任意一对相邻的太阳能电池片的彼此面对的所述主栅线的所述第二部段之间在垂直于所述基体片的方向上存在间隔。
在一种实施方式中，所述第二部段的厚度在自所述第三部段到所述第一部段的方向上渐缩。
在一种实施方式中，所述第三部段为实心的条状结构。
在一种实施方式中，所述第三部段上设置有镂空部。
在一种实施方式中，所述镂空部为形成在所述第三部段上的圆形孔结构或三角形孔结构。
在一种实施方式中，所述太阳能电池片的顶表面和底表面上的主栅线均为多部段主栅线，且位于所述太阳能电池片的顶表面上的第三部段的长度不等于位于所述太阳能电池片的底表面上的第三部段的长度。
在一种实施方式中，所述第三部段的背离所述基体片的面形成为锯齿状结构，以使得相邻的两个所述太阳能电池片的彼此面对的所述主栅线的所述第三部段以齿条啮合的形式相互接触。
在一种实施方式中，所述主栅线的厚度构造为使得每一对相邻的所述太阳能电池片的相接触的所述第三部段的接合高度大于或等于所述粘结剂的高度。
在一种实施方式中，所述顶表面和所述底表面中的一个上的主栅线为多部段主栅线，另一个上的主栅线为间断设置的多段栅线结构，其中，在所述第一方向上，所述多段栅线结构至少与所述多部段主栅线的所述第三部段对齐，所述多段栅线结构间的间隔部分至少与所述多部段栅线的所述第一部段对齐。
根据本发明的又一个方面，提供了一种制造根据上述任意一项方案所述的叠瓦组件的制造方法，所述制造方法包括如下步骤：
制造多个太阳能电池片，所述多个太阳能电池片能够在第一方向上以叠瓦方式依次相连，每个所述太阳能电池片包括基体片，所述基体片的顶表面和底表面的上各设置有一条主栅线，所述顶表面和所述底表面中的至少一个上的主栅线为多部段主栅线，所述多部段主栅线包括第一部段、第三部段和连接在所述第一部段和所述第三部段之间的第二部段，其中：所述第二部段和所述第三部段在其所在的表面上沿一直线延伸，而所述第一部段偏离所述第二部段和所述第三部段延伸的方向延伸从而在所述第二部段和所述第三部段的延伸方向上留出空间以用于施加所述粘结剂；所述第三部段能够直接接触与其相邻的太阳能电池片的主栅线从而实现所述太阳能电池片之间的导电连接；
在各个所述太阳能电池片的由所述第一部段留出的空间处施加粘结剂；
将所述多个太阳能电池片沿所述第一方向以叠瓦方式排列、相互固定并使得任意相邻的两个太阳能电池片的彼此面对的所述主栅线的所述第三部段直接接触。
在一种实施方式中，制造所述多个太阳能电池片的步骤包括：
对整片太阳能电池片进行预处理；
将预处理之后的所述整片太阳能电池片切割成小片从而形成所述多个太阳能电池片。
在一种实施方式中，所述对整片太阳能电池片进行预处理的步骤包括：
在所述整片太阳能电池片的总基体片表面上制绒；
在所述总基体片的正面和背面均生长沉淀一层内钝化层；
在所述内钝化层上生长沉积一层中钝化层；
在所述中钝化层上生长沉积一层外钝化层。
在一种实施方式中，所述内钝化层采用热氧化法或笑气氧化或臭氧化或硝酸溶液化学法沉积，且内钝化层设置为二氧化硅膜层；并且 /或者
所述中钝化层采用PECVD或ALD层或固体靶材经PVD层方法沉积，且中钝化层设置为三氧化二铝膜层或含有三氧化二铝的膜层；并且/或者
所述外钝化层采用PVD、CVD或者ALD方法沉积。
在一种实施方式中，所述方法不包括施加导电胶的步骤。
根据本发明，太阳能电池片的主栅线按照其各自功能划分出三个区域，能够实现太阳能电池片之间的直接导电接触而无需设置导电胶，同时还可以满足主栅线收集电流的效率要求以及主栅线的完整性要求。
附图说明
为了更好地理解本发明的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的优选实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本发明的优选实施方式，对本发明的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。
图1为传统的太阳能电池片的正面示意图；
图2为本发明的一个优选实施方式的叠瓦组件的正面视图；
图3A和图3B分别为本发明的一个优选实施方式的太阳能电池片的背面和正面的视图；
图4为图3中的B部分的局部放大图；
图5为图4的一种替代性方案，其同样示出了图3中的可能实现的B部分的局部放大图；
图6为图4的另一种替代性方案，其同样示出了图3中的可能实现的B部分的局部放大图；
图7为图4的又一种替代性方案，其同样示出了图3中的可能实现的B部分的局部放大图；
图8为图3中的太阳能电池片上施加了粘结剂之后的正面视图；
图9为图3中的C部分的局部放大图；
图10为图9的一种替代性方案，其同样示出了图3中的可能实现的C部分的局部放大图；
图11为图9的另一种替代性方案，其同样示出了图3中的可能实现的C部分的局部放大图；
图12为沿图2中A-A线截取的一种优选实施方式的截面示意图。
具体实施方式
现在参考附图，详细描述本发明的具体实施方式。这里所描述的仅仅是根据本发明的优选实施方式，本领域技术人员可以在所述优选实施方式的基础上想到能够实现本发明的其他方式，所述其他方式同样落入本发明的范围。
本发明提供了一种叠瓦组件、太阳能电池片和制造该叠瓦组件的方法，图2至图12示出了本发明的若干优选实施方式。
图2示出了本发明的一个优选实施方式的叠瓦组件2。首先需要说明的是，后文将要提到的“第一方向”可以被理解为是叠瓦组件2 中各个太阳能电池片的排布方向，其大致与各个矩形太阳能电池片的宽度方向一致，第一方向在图2中由D1示出；“第二方向”可以被理解为是多部段主栅线的第二部段和第三部段(将在后文详细描述) 延伸的方向，第二方向在图3中由D2示出。
叠瓦组件2包括多个太阳能电池片1，太阳能电池片1的底表面 25和顶表面24的结构大致分别由图3A和图3B示出。太阳能电池片 1包括基体片，基体片优选地由硅制成。基体片的表面印刷有多个栅线，栅线又包括用于集流的副栅线和用于汇流的主栅线，其中，位于基体片的顶表面上的主栅线又被称为正电极，位于基体片的底表面上的主栅线又被称为背电极，正电极和背电极优选地由银制成。
参考图3B，在本实施方式中，正电极13为多部段主栅线，多部段主栅线包括第一部段131、第三部段133和连接在第一部段131和第三部段133之间的第二部段132。第二部段132和第三部段133在基体片的顶表面24上沿一直线延伸，第二部段132和第三部段133 的延伸方向被标记为是第二方向D2，第二方向D2大致垂直于第一方向D1，而第一部段131偏离第二部段132和第三部段133的延伸方向延伸，从而在第二部段132和第三部段133的延伸方向上留出空间以用于施加粘结剂。第三部段133能够直接接触与其相邻的太阳能电池片的主栅线从而实现太阳能电池片之间的导电连接。第二部段132 主要用于从副栅线集流。
图3A中所示的实施方式中，背电极12为间断设置的多段栅线结构而不为多部段主栅线，关于背电极的具体结构将在后文详细描述。
形成为多部段主栅线的正电极13的一种实施方式在图4中示出。其中，第二部段132和第三部段133沿基体片的一个纵向边缘延伸，而第一部段131在顶表面上从该纵向边缘朝向基体片的另一纵向边缘向内凹入。为了方便描述，将第二部段132和第三部段133沿其延伸的纵向边缘称为左侧纵向边缘，将另一纵向边缘称为右侧纵向边缘，那么从左侧纵向边缘指向右侧纵向边缘的方向在图4中由D1+示出，可以理解，第一部段131便是从第二部段132和第三部段133起沿方向D1+向内凹入。这样，第一部段131便相对于第二部段132和第三部段133的延伸方向延伸，从而在第二部段132和第三部段133上为粘结剂预留出了空间。在太阳能电池片在该预留空间处施加粘结剂 4的状态在图8中示出。
进一步地，继续参考图4，第一部段131包括中心段131a和两个连接段131b，其中中心段131a平行于第二方向D2延伸，连接段131b 连接在中心段131a和第二部段132之间。在本实施方式中，中心段 131a和连接段131b均为直线段，但在其他未示出的实施方式中，第一部段可以为弧形段。
另一方面，继续参考图4，第二部段132和第一部段131的宽度小于第三部段133。这样的设置是因为较窄的栅线即可有效完成汇流，而用于将电流向另一太阳能电池片导出的栅线部分则需要具有较宽的厚度，因而图4所示的实施方式既能够保证第二部段132的有效集流，又能保证第三部段133可以和另一主栅线有效导电接触。在其他未示出的实施方式中，第一部段、第二部段和第三部段可以具有相等的宽度。
图5示出了形成为多部段主栅线的正电极13的另一实施方式。在该实施方式中，第一部段131和第三部段133的设置和图4中相同，但第二部段132a的宽度在自第三部段133到第一部段131的方向上渐缩，具体地，第二部段132的与第三部段133连接的一端具有与第三部段133相等的宽度，第二部段132a的与第一部段131连接的一端具有与第一部段131相等的宽度。并且，第二部段132的内侧边缘与第三部段133的内侧边缘平齐，仅仅是第二部段132的外侧边缘朝向内侧边缘部段靠近从而形成了其渐缩的宽度。
图6示出了形成为多部段主栅线的正电极13的另一实施方式。在该实施方式中，第一部段131和第三部段133的设置和图5中相同，但第二部段132b的宽度在自第三部段133到第一部段131的方向上渐缩。在本实施方式中，第二部段132b的与第三部段133连接的一端具有与第三部段133相等的宽度，但与第一部段131连接的一端的宽度依然大于第一部段的宽度。并且，第二部段132b的内侧边缘与外侧边缘均朝向彼此靠近从而形成了其渐缩的宽度。
上述两种设置保证了主栅线的整体的汇流的流畅性，且能够增强第二部段的强度、避免发生断裂。
图7示出了多部段主栅线的又一种实施方式。在该实施方式中，第二部段132c和第三部段133的设置大致类似于上述几个实施方式，第二方向D2为靠近基体片的一个纵向边缘的方向，而第一部段134 在基体片的顶表面上从第二部段132c和第三部段133的延伸方向进一步朝向该纵向边缘凹入，第一部段134的凹入方向可以由图7中的 D1－示出。这样的设置方式可以使得第一部段134在叠片后隐藏在电池交叠区域，从而使叠瓦组件外观更加美观。
除了如上所述的第一部段和第二部段，多部段主栅线的第三部段也可以具有多种可选的实施方式。
在图9所示的实施方式中，第三部段133a上设置有镂空部，且镂空部形成为三角形孔结构，且每三个三角形孔为一组沿第二方向顺次排列。在图10所示的实施方式中，第三部段133b上也设置有镂空部，镂空部形成为圆形孔结构，且每五个圆形孔为一组沿第二方向顺次排列。在图11所示的实施方式中，第三部段133为实心结构，且第三部段133平滑过渡到第二部段132。
如前文所述以及图3所示出的，太阳能电池片的背电极12可以为间断设置的多段栅线结构，在第一方向上，多段栅线结构的各段栅线121至少与多部段主栅线的第三部段133对齐，以使得在叠瓦组件中，相邻的两个太阳能电池片的中的一个的第三部段133能够和另一个的各段栅线121相接触。并且，在第一方向上，多段栅线结构件的间隔部分122至少与多部段栅线的第一部段131对齐，以使得对于相邻的太阳能电池片，其中一个的第一部段131在第二方向上留出的空间能够和另一个的间隔部分121共同容纳粘结剂。
但是，在其他实施方式中，太阳能电池片的正电极和背电极均可设置为多部段主栅线，图12示出了相邻的两个太阳能电池片的连接结构，其中位于顶侧的太阳能电池片1的背电极12a和位于底侧的太阳能电池片1的正电极13均为多部段主栅线。在图12所示的方案中，用S1表示对应于第一部段的区域，用S2表示对应于第二部段的区域，用S3表示对应于第三部段的区域。从图中可以看到正电极13和背电极13a的第三部段相互接触，其接触表面被标记为导电接触表面23；正电极13和背电极12a的第一部段均预留出了容纳粘结剂4的空间，粘结剂4被施加在该空间中且粘结剂4的高度小于或等于两个第三部段的接合高度。
第一部段和第三部段之间的连接部分为第二部段，从图12中可以看到两个太阳能电池片1的第二部段之间并未紧密接合而是在垂直于基体片的方向上存在间隔26，也就是说，第二部段的高度小于第三部段的高度。优选地，如图所示，第二部段的厚度在自第三部段到第一部段的方向上减缩。
优选地，粘结剂可以为不具导电性的材料制成，粘结剂例如可以是丙烯酸树脂、有机硅树脂、环氧树脂、聚氨酯等，为形成一定胶厚需要在其中添加一些助剂，助剂例如为固化剂、交联剂、偶联剂或橡胶球等。
在附图未示出的其他实施方式中，太阳能电池片还可以具有更多的优选设置。例如，在太阳能电池片的顶表面和底表面都设置多部段栅线的情况下，顶表面上的第三部段的长度可以大于或小于底表面上的第三部段的长度。再例如，所述太阳能电池片的顶表面和底表面上的主栅线均为多部段主栅线，第三部段的背离基体片的面可以形成为锯齿状结构，相邻的两个太阳能电池片的彼此面对的第三部段能够以齿条啮合的形式相互接触。
本发明同时还提供了一种制造上述叠瓦组件的制造方法，其包括如下步骤：
制造多个太阳能电池片，所述多个太阳能电池片能够在第一方向上以叠瓦方式依次相连，每个所述太阳能电池片包括基体片，所述基体片的顶表面和底表面的上各设置有一条主栅线，所述顶表面和所述底表面中的至少一个上的主栅线为多部段主栅线，所述多部段主栅线包括第一部段、第三部段和连接在所述第一部段和所述第三部段之间的第二部段，其中：所述第二部段和所述第三部段在其所在的表面上沿一直线延伸，而所述第一部段偏离第二部段和第三部段的延伸方向延伸从而在第二部段和第三部段的延伸方向上留出空间以用于施加所述粘结剂；所述第三部段能够直接接触与其相邻的太阳能电池片的主栅线从而实现所述太阳能电池片之间的导电连接；
在各个所述太阳能电池片的由所述第一部段留出的空间处施加粘结剂；
将所述多个太阳能电池片沿所述第一方向以叠瓦方式排列、相互固定并使得任意相邻的两个太阳能电池片的彼此面对的所述主栅线的所述第三部段直接接触。
进一步地，制造所述多个太阳能电池片的步骤包括：
对整片太阳能电池片进行预处理；
将预处理之后的所述整片太阳能电池片切割成小片从而形成所述多个太阳能电池片。
进一步地，所述对整片太阳能电池片进行预处理的步骤包括：
在所述整片太阳能电池片的总基体片表面上制绒；
在所述总基体片的正面和背面均生长沉淀一层内钝化层；
在所述内钝化层上生长沉积一层中钝化层；
在所述中钝化层上生长沉积一层外钝化层。
进一步地，所述内钝化层采用热氧化法或笑气氧化或臭氧化或硝酸溶液化学法沉积，且内钝化层设置为二氧化硅膜层；并且/或者
所述中钝化层采用PECVD或ALD层或固体靶材经PVD层方法沉积，且中钝化层设置为三氧化二铝膜层或含有三氧化二铝的膜层；并且/或者
所述外钝化层采用PVD、CVD或者ALD方法沉积。
优选地，粘结剂为不具导电性的粘结剂，且本方法不包括另外的施加导电胶的步骤。
上述的各项工序，能够再具体和优化。例如，对于制绒步骤，采用单晶硅片经过表面制绒获得良好的绒面结构，从而实现增大比表面积可以接受更多光子(能量)，同时减少入射光的反射，其后续可包括清洗制绒时残留的液体的步骤，以减少酸性和碱性物质对电池制结的影响。在制绒之后还可以包括制PN结的步骤，其包括：通过三氯氧磷和硅片进行反应，得到磷原子；经过一定时间，磷原子进入硅片的表面层，并且通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散，形成了 N型半导体和P型半导体的交界面。完成扩散制结工序，实现光能到电能的转换。由于扩散制结在硅片边缘形成了短路通道，PN结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到PN结的背面，而造成短路，经过等离子刻蚀将边缘PN结刻蚀去除，能够避免边缘造成短路，另外，还可以增加SE工艺步骤。并且，由于扩散制结工序会使硅片表面形成一层磷硅玻璃，通过去磷硅玻璃工序减少对叠瓦电池效率的影响。
进一步地，在形成钝化层之后还可以对硅片进行激光开槽；在印刷电极之后进行烧结，并通过光衰炉或者电注入炉，减少电池光致衰减，最后进行电池测试分档。
将硅片裂片成多个太阳能电池片的步骤优选地使用激光切割机来完成。对于烧结好的整片硅片增加在线激光切割划片工序，烧结好的整片硅片进入划片检测位进行外观检查并对OK片进行视觉定位 (外观检测不良会自动分流至NG位)，根据在线生产节拍可以自由设置多轨划片机或预设缓存堆栈区，以实现在线连续进料作业。按照切割划片最优效果设定激光器相关参数，以实现较快的切割速度、较窄的切割热影响区和切割线宽、更优的均匀性以及预定的切割深度等。完成自动切割后通过在线激光划片机自动掰片机构完成切割位置处裂片实现各个太阳能电池片的自然分离。需要注意的是，激光切割面为远离PN结侧，避免PN结受损出现漏电流，需要划片上料前确认电池片正反面方向，若方向相反需增加单独的180°换向装置。
最后，将各个太阳能电池片串联成叠瓦组件后，经过自动排版汇流、胶膜和背板敷设、中检、层压、修边、装框、中间位接线盒、固化、清洗、测试等环节完成叠瓦组件封装。
本发明的太阳能电池片、叠瓦组件和制造方法，使得太阳能电池片互联成叠瓦组件时，太阳能电池片之间通过彼此间正电极和背电极的直接接触而实现导电互联，因而可以省略具有导电性的导电胶。这样，环境侵蚀、高低温交变、热胀冷缩等容易破坏导电胶因素便不会影响本发明的叠瓦组件，因而不容易出现电流虚接和断路。并且，由于不必设置导电胶，那么溢胶而造成的叠瓦组件的正负极断路等问题也就不会发生。另外，由于不要求粘结剂的导电性，叠瓦组件的生产成本也得以降低。
本发明的多种实施方式的以上描述出于描述的目的提供给相关领域的一个普通技术人员。不意图将本发明排他或局限于单个公开的实施方式。如上所述，以上教导的领域中的普通技术人员将明白本发明的多种替代和变型。因此，虽然具体描述了一些替代实施方式，本领域普通技术人员将明白或相对容易地开发其他实施方式。本发明旨在包括这里描述的本发明的所有替代、改型和变型，以及落入以上描述的本发明的精神和范围内的其他实施方式。
附图标记：
太阳能电池片1
叠瓦组件2
太阳能电池片的顶表面24
太阳能电池片的底表面25
基体片11
正电极13
背电极12、12a
粘结剂4
导电接触表面23
第一部段131、134
第二部段132、132a、132b、132c
第三部段133、133a、133b
两个太阳能电池片的第二部段间的间隔26
中心段131a
连接段131b
第一方向D1
第二方向D2 。
Claims (38)
1.一种叠瓦组件，所述叠瓦组件包括多个太阳能电池片，多个所述太阳能电池片沿第一方向以叠瓦方式依次排列并通过粘结剂相对于彼此固定，其中，每个所述太阳能电池片包括基体片，所述基体片的顶表面和底表面的上各设置有一条主栅线，其特征在于，所述顶表面和所述底表面中的至少一个上的主栅线为多部段主栅线，所述多部段主栅线包括第一部段、第三部段和连接在所述第一部段和所述第三部段之间的第二部段，其中：
所述第二部段和所述第三部段在其所在的表面上沿一直线延伸，而所述第一部段偏离所述第二部段和所述第三部段延伸的方向延伸从而在所述第二部段和所述第三部段的延伸方向上留出空间以用于施加所述粘结剂；并且
所述第三部段能够直接接触与其相邻的太阳能电池片的主栅线从而实现所述太阳能电池片之间的导电连接。
2.根据权利要求1所述的叠瓦组件，其特征在于，所述第二部段和所述第三部段沿所述基体片的一个纵向边缘延伸，所述第一部段在其所在的表面上从所述纵向边缘朝向所述基体片的另一个纵向边缘凹入。
3.根据权利要求1所述的叠瓦组件，其特征在于，所述第二部段和所述第三部段靠近所述基体片的一个纵向边缘延伸，所述第一部段在其所在的表面上从所述第二部段和所述第三部段的延伸方向进一步朝向所述纵向边缘凹入。
4.根据权利要求2或3所述的叠瓦组件，其特征在于，所述第一部段包括中心段和连接段，所述中心段平行于所述第二方向延伸，所述连接段连接所述中心段和所述第二部段。
5.根据权利要求1所述的叠瓦组件，其特征在于，所述第一部段、所述第二部段和所述第三部段的宽度相等，或者所述第一部段、所述第二部段的宽度小于所述第三部段的宽度。
6.根据权利要求1所述的叠瓦组件，其特征在于，所述第一部段的宽度小于所述第三部段的宽度，且所述第二部段的宽度在自所述第三部段到所述第一部段的方向上渐缩。
7.根据权利要求6所述的叠瓦组件，其特征在于，
所述第二部段的内侧边缘与第三部段的内侧边缘平齐，所述第二部段的外侧边缘朝向内侧边缘部段靠近从而形成了渐缩的宽度；或者
所述第二部段的内侧边缘与外侧边缘均朝向彼此逐渐靠近从而形成了渐缩的宽度。
8.根据权利要求1所述的叠瓦组件，其特征在于，所述第三部段的高度大于所述第二部段的高度，以使得任意一对相邻的太阳能电池片的彼此面对的所述主栅线的所述第二部段之间在垂直于所述基体片的方向上存在间隔。
9.根据权利要求8所述的叠瓦组件，其特征在于，所述第二部段的厚度在自所述第三部段到所述第一部段的方向上渐缩。
10.根据权利要求1所述的叠瓦组件，其特征在于，所述第三部段为实心的条状结构。
11.根据权利要求1所述的叠瓦组件，其特征在于，所述第三部段上设置有镂空部。
12.根据权利要求11所述的叠瓦组件，其特征在于，所述镂空部为形成在所述第三部段上的圆形孔结构或三角形孔结构。
13.根据权利要求1所述的叠瓦组件，其特征在于，所述太阳能电池片的顶表面和底表面上的主栅线均为多部段主栅线，且位于所述太阳能电池片的顶表面上的第三部段的长度不等于位于所述太阳能电池片的底表面上的第三部段的长度。
14.根据权利要求1所述的叠瓦组件，其特征在于，所述太阳能电池片的顶表面和底表面上的主栅线均为多部段主栅线，所述第三部段的背离所述基体片的面形成为锯齿状结构，相邻的两个所述太阳能电池片的彼此面对的所述第三部段以齿条啮合的形式相互接触。
15.根据权利要求1所述的叠瓦组件，其特征在于，每一对相邻的所述太阳能电池片的相接触的所述第三部段的接合高度大于或等于所述粘结剂的高度。
16.根据权利要求1所述的叠瓦组件，其特征在于，每一个所述太阳能电池片的所述顶表面和所述底表面中的一个上的主栅线为多部段主栅线，另一个上的主栅线为间断设置的多段栅线结构，其中，在所述第一方向上，所述多段栅线结构至少与所述多部段主栅线的所述第三部段对齐，所述多段栅线结构间的间隔部分至少与所述多部段栅线的所述第一部段对齐。
17.根据权利要求1所述的叠瓦组件，其特征在于，所述粘结剂不具导电性。
18.一种太阳能电池片，多个所述太阳能电池片能够在第一方向上以叠瓦方式依次排列并通过粘结剂相对于彼此固定，其特征在于，每个所述太阳能电池片包括基体片，所述基体片的顶表面和底表面上各设置有一条主栅线，所述顶表面和所述底表面中的至少一个上的主栅线为多部段主栅线，所述多部段主栅线包括第一部段、第三部段和连接在所述第一部段和所述第三部段之间的第二部段，其中：
所述第二部段和所述第三部段在其所在的表面上沿一直线延伸，而所述第一部段偏离所述第二部段和所述第三部段的延伸的方向延伸从而在所述第二部段和第三部段的延伸方向上留出空间以用于施加所述粘结剂；并且
所述第三部段能够直接接触与其相邻的太阳能电池片的主栅线从而实现所述太阳能电池片之间的导电连接。
19.根据权利要求18所述的太阳能电池片，其特征在于，所述第二部段和所述第三部段沿所述基体片的一个纵向边缘延伸，所述第一部段在其所在的表面上从所述纵向边缘朝向所述基体片的另一个纵向边缘凹入。
20.根据权利要求18所述的太阳能电池片，其特征在于，所述第二部段和所述第三部段靠近所述基体片的一个纵向边缘延伸，所述第一部段在其所在的表面上从所述第二部段和所述第三部段的延伸方向进一步朝向所述纵向边缘凹入。
21.根据权利要求18或19所述的太阳能电池片，其特征在于，所述第一部段包括中心段和连接段，所述中心段平行于所述第二方向延伸，所述连接段连接所述中心段和所述第二部段。
22.根据权利要求18所述的太阳能电池片，其特征在于，所述第一部段、所述第二部段和所述第三部段的宽度相等，或者所述第一部段、所述第二部段的宽度小于所述第三部段的宽度。
23.根据权利要求18所述的太阳能电池片，其特征在于，所述第一部段的宽度小于所述第三部段的宽度，且所述第二部段的宽度在自所述第一部段到所述第三部段的方向上渐缩。
24.根据权利要求23所述的太阳能电池片，其特征在于，
所述第二部段的内侧边缘与第三部段的内侧边缘平齐，所述第二部段的外侧边缘朝向内侧边缘部段靠近从而形成了渐缩的宽度；或者
所述第二部段的内侧边缘与外侧边缘均朝向彼此逐渐靠近从而形成了其渐缩的宽度。
25.根据权利要求18所述的太阳能电池片，其特征在于，所述第三部段的高度大于所述第二部段的高度，以使得任意一对相邻的太阳能电池片的彼此面对的所述主栅线的所述第二部段之间在垂直于所述基体片的方向上存在间隔。
26.根据权利要求25所述的太阳能电池片，其特征在于，所述第二部段的厚度在自所述第三部段到所述第一部段的方向上渐缩。
27.根据权利要求18所述的太阳能电池片，其特征在于，所述第三部段为实心的条状结构。
28.根据权利要求18所述的太阳能电池片，其特征在于，所述第三部段上设置有镂空部。
29.根据权利要求28所述的太阳能电池片，其特征在于，所述镂空部为形成在所述第三部段上的圆形孔结构或三角形孔结构。
30.根据权利要求18所述的太阳能电池片，其特征在于，所述太阳能电池片的顶表面和底表面上的主栅线均为多部段主栅线，且位于所述太阳能电池片的顶表面上的第三部段的长度不等于位于所述太阳能电池片的底表面上的第三部段的长度。
31.根据权利要求18所述的太阳能电池片，其特征在于，所述第三部段的背离所述基体片的面形成为锯齿状结构，以使得相邻的两个所述太阳能电池片的彼此面对的所述主栅线的所述第三部段以齿条啮合的形式相互接触。
32.根据权利要求18所述的太阳能电池片，其特征在于，所述主栅线的厚度构造为使得每一对相邻的所述太阳能电池片的相接触的所述第三部段的接合高度大于或等于所述粘结剂的高度。
33.根据权利要求18所述的太阳能电池片，其特征在于，所述顶表面和所述底表面中的一个上的主栅线为多部段主栅线，另一个上的主栅线为间断设置的多段栅线结构，其中，在所述第一方向上，所述多段栅线结构至少与所述多部段主栅线的所述第三部段对齐，所述多段栅线结构间的间隔部分至少与所述多部段栅线的所述第一部段对齐。
34.一种制造根据权利要求1-17中任意一项所述的叠瓦组件的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括如下步骤：
制造多个太阳能电池片，所述多个太阳能电池片能够在第一方向上以叠瓦方式依次相连，每个所述太阳能电池片包括基体片，所述基体片的顶表面和底表面的上各设置有一条主栅线，所述顶表面和所述底表面中的至少一个上的主栅线为多部段主栅线，所述多部段主栅线包括第一部段、第三部段和连接在所述第一部段和所述第三部段之间的第二部段，其中：所述第二部段和所述第三部段在其所在的表面上沿一直线延伸，而所述第一部段偏离所述第二部段和所述第三部段延伸的方向延伸从而在所述第二部段和所述第三部段的延伸方向上留出空间以用于施加所述粘结剂；所述第三部段能够直接接触与其相邻的太阳能电池片的主栅线从而实现所述太阳能电池片之间的导电连接；
在各个所述太阳能电池片的由所述第一部段留出的空间处施加粘结剂；
将所述多个太阳能电池片沿所述第一方向以叠瓦方式排列、相互固定并使得任意相邻的两个太阳能电池片的彼此面对的所述主栅线的所述第三部段直接接触。
35.根据权利要求34所述的方法，其特征在于，制造所述多个太阳能电池片的步骤包括：
对整片太阳能电池片进行预处理；
将预处理之后的所述整片太阳能电池片切割成小片从而形成所述多个太阳能电池片。
36.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，所述对整片太阳能电池片进行预处理的步骤包括：
在所述整片太阳能电池片的总基体片表面上制绒；
在所述总基体片的正面和背面均生长沉淀一层内钝化层；
在所述内钝化层上生长沉积一层中钝化层；
在所述中钝化层上生长沉积一层外钝化层。
37.根据权利要求36所述的制造方法，其特征在于，
所述内钝化层采用热氧化法或笑气氧化或臭氧化或硝酸溶液化学法沉积，且内钝化层设置为二氧化硅膜层；并且/或者
所述中钝化层采用PECVD或ALD层或固体靶材经PVD层方法沉积，且中钝化层设置为三氧化二铝膜层或含有三氧化二铝的膜层；并且/或者
所述外钝化层采用PVD、CVD或者ALD方法沉积。
38.根据34-37中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法不包括施加导电胶的步骤。
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