特開 2023-33081 太陽電池及び光起電力モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023033081

(43)【公開日】2023-03-09

(54)【発明の名称】太陽電池及び光起電力モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/0224 20060101AFI20230302BHJP

   H01L 31/048 20140101ALI20230302BHJP

【ＦＩ】

H01L31/04 262

H01L31/04 560

【審査請求】有

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022044999

(22)【出願日】2022-03-22

(62)【分割の表示】P 2021169744の分割

【原出願日】2021-10-15

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2022-09-13

(31)【優先権主張番号】202110998210.4

(32)【優先日】2021-08-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】521376620

【氏名又は名称】上海晶科緑能企業管理有限公司

(71)【出願人】

【識別番号】519095522

【氏名又は名称】ジョジアン ジンコ ソーラー カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】ＩＢＣ一番町弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】▲かん▼ 迎利

(72)【発明者】

【氏名】黄 世亮

(72)【発明者】

【氏名】郭 志球

(72)【発明者】

【氏名】▲かく▼ 国暉

(72)【発明者】

【氏名】曹 云成

【テーマコード（参考）】

5F151

5F251

【Ｆターム（参考）】

5F151AA01

5F151CB20

5F151EA19

5F151FA06

5F151FA10

5F151FA14

5F151FA16

5F151JA02

5F251AA01

5F251CB20

5F251EA19

5F251FA06

5F251FA10

5F251FA14

5F251FA16

5F251JA02

(57)【要約】

【課題】本願は、太陽電池及び光起電力モジュールに関する。
【解決手段】太陽電池は、基板及び基板に位置するパッシベーション層と、基板の面に設けられたメイングリッド及びサブグリッドとを含み、メイングリッドとサブグリッドは電気的に接続され、サブグリッドは基板に電気的に接続され、メイングリッドの数は１０～１５本であり、太陽電池は基板の面に設けられた溶接点をさらに含み、溶接点の数は４～６個であり、溶接点は第１溶接点及び第２溶接点を含み、第１溶接点はメイングリッドの両端に位置し、第２溶接点は第１溶接点の間に位置し、第１溶接点の面積は０．６ｍｍ^２～１．３ｍｍ^２であり、第２溶接点の面積は０．２ｍｍ^２～０．５ｍｍ^２である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

太陽電池であって、
基板、及び前記基板の少なくとも一つの面に位置するパッシベーション層と、前記基板の面に互いに交差して設置されたメイングリッド（１）とサブグリッド（２）と、前記基板の面に設置された溶接点（３）とを含み、
前記メイングリッド（１）とサブグリッド（２）が電気的に接続され、前記メイングリッド（１）の数は、１０～１５本であり、
前記溶接点（３）の数は、４～６個であり、前記溶接点（３）は、第１溶接点（３１）及び第２溶接点（３２）を含み、前記第１溶接点は、前記メイングリッド（１）の両端に位置し、前記第２溶接点（３２）は、前記第１溶接点（３１）の間に位置し、
前記基板は、Ｎ型半導体であり、前記サブグリッド（２）の幅は、２０μｍ～４０μｍであり、
あるいは、
前記基板は、Ｐ型半導体であり、前記サブグリッド（２）の幅は、２０μｍ～４５μｍである、ことを特徴とする太陽電池。

【請求項2】

前記第１溶接点（３１）の面積は、０．６ｍｍ^２～１．３ｍｍ^２であり、前記第２溶接点（３２）の面積は、０．２ｍｍ^２～０．５ｍｍ^２である、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。

【請求項3】

前記メイングリッド（１）及び／又はサブグリッド（２）の前記太陽電池の厚さ方向に沿ったサイズは、１０μｍ以下であり、及び／又は、
前記第１溶接点（３１）及び／又は前記第２溶接点（３２）の前記太陽電池の厚さ方向に沿ったサイズは、８μｍ以下である、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。

【請求項4】

前記第１溶接点（３１）及び／又は第２溶接点（３２）の形状は、矩形、菱形、円形、楕円形のうちのいずれか一つまたはそれらの組み合わせを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。

【請求項5】

前記第１溶接点（３１）の長さ及び幅は、それぞれ０．３ｍｍ～１．１ｍｍである、ことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池。

【請求項6】

前記第２溶接点（３２）の長さ及び幅は、それぞれ０．４ｍｍ～０．８ｍｍである、ことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池。

【請求項7】

前記第２溶接点（３２）は、前記メイングリッド（１）に接触しかつ前記サブグリッド（２）に接触しない、ことを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の太陽電池。

【請求項8】

前記基板は、Ｎ型半導体であり、前記メイングリッド（１）の幅は、２０μｍ～４５μｍである、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。

【請求項9】

前記サブグリッド（２）の数は、８０～１００本である、ことを特徴とする請求項８に記載の太陽電池。

【請求項10】

前記基板は、Ｐ型半導体であり、前記メイングリッド（１）の幅は、４０μｍ～６０μｍである、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。

【請求項11】

前記メイングリッド（１）の数は、１０～１３本である、ことを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池。

【請求項12】

前記サブグリッド（２）の数は、１００～１５０本である、ことを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池。

【請求項13】

光起電力モジュールであって、
前記光起電力モジュールは、表面から裏面まで順にガラス、第１接着フィルム材料、太陽電池ストリング、第２接着フィルム材料、バックシートであり、
前記太陽電池ストリングは、複数の太陽電池から構成され、前記太陽電池は、請求項１～１２のいずれか一項に記載の太陽電池である、ことを特徴とする光起電力モジュール。

【請求項14】

前記太陽電池同士は、溶接ワイヤによって接続され、前記溶接ワイヤの直径は、０．２５ｍｍ～０．３２ｍｍである、ことを特徴とする請求項１３に記載の光起電力モジュール。

【請求項15】

前記第１接着フィルム材料及び／又は前記第２接着フィルム材料の重量は、３００ｇ／ｍ^２～５００ｇ／ｍ^２である、ことを特徴とする請求項１３に記載の光起電力モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、太陽電池の技術分野に関し、特に太陽電池及び光起電力モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

技術の発展に伴い、光起電力モジュール等の太陽電池装置は、世界で既に従来のクリーンエネルギー供給装置となり、一般的に、光起電力モジュールは、複数の太陽電池ストリングで構成され、また、太陽電池ストリングは、複数の太陽電池が溶接ストリップによって接続され、溶接点は、太陽電池上の溶接点と溶接することによって電気的に接続する役割を果たす。しかしながら、太陽電池における溶接点が太陽電池の面を遮蔽することがあるため、太陽電池の吸収光線に影響を与え、さらに太陽電池の効率に影響を与える。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本願は、太陽電池及び光起電力モジュールを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本願の実施形態は、太陽電池を提供し、前記太陽電池は、基板、及び前記基板の少なくとも一つの面に位置するパッシベーション層と、前記基板の面に互いに交差して設けられたメイングリッドとサブグリッドと、前記基板の面に設けられた溶接点と、を含み、
前記メイングリッドとサブグリッドが電気的に接続され、ここで、前記メイングリッドの数が１０～１５本であり、
前記溶接点の数が４～６個であり、前記溶接点が第１溶接点及び第２溶接点を含み、前記第１溶接点が前記メイングリッドの両端に位置し、前記第２溶接点が前記第１溶接点の間に位置し、前記第１溶接点の面積が０．６ｍｍ^２～１．３ｍｍ^２であり、前記第２溶接点の面積が０．２ｍｍ^２～０．５ｍｍ^２である。

【0005】

一つの可能な実施形態において、前記メイングリッド及び／又はサブグリッドの前記太陽電池の厚さ方向に沿ったサイズは、１０μｍ以下であり、及び／又は、
前記第１溶接点及び／又は前記第２溶接点の前記太陽電池の厚さ方向に沿ったサイズは、８μｍ以下である。

【0006】

一つの可能な実施形態において、前記第１溶接点及び／又は第２溶接点の形状は、矩形、菱形、円形、楕円形のうちのいずれか一つまたはそれらの組み合わせを含む。

【0007】

一つの可能な実施形態において、前記第１溶接点の長さ及び幅は、それぞれ０．３ｍｍ～１．１ｍｍである。

【0008】

一つの可能な実施形態において、前記第２溶接点の長さ及び幅は、それぞれ０．４ｍｍ～０．８ｍｍである。

【0009】

一つの可能な実施形態において、前記第２溶接点は、前記メイングリッドと接触しかつ前記サブグリッドと接触しない。

【0010】

一つの可能な実施形態において、前記基板は、Ｎ型半導体である。

【0011】

一つの可能な実施形態において、前記メイングリッドの幅は、２０μｍ～４５μｍである。

【0012】

一つの可能な実施形態において、前記サブグリッドの幅は、２０μｍ～４０μｍであり、前記サブグリッドの数は、８０～１００本である。

【0013】

一つの可能な実施形態において、前記基板は、Ｐ型半導体である。

【0014】

一つの可能な実施形態において、前記メイングリッドの数は、１０～１３本である。

【0015】

一つの可能な実施形態において、前記メイングリッドの幅は、４０μｍ～６０μｍである。

【0016】

一つの可能な実施形態において、前記サブグリッドの幅は、２０μｍ～４５μｍであり、前記サブグリッドの数は、１００～１５０本である。

【0017】

本願は、さらに光起電力モジュールを提供し、前記光起電力モジュールは、表面から裏面まで順にガラス、第１接着フィルム材料、太陽電池ストリング、第２接着フィルム材料、バックシートであり、ここで、前記太陽電池ストリングは、複数の太陽電池から構成され、前記太陽電池は、上記のいずれか一項に記載の太陽電池である。

【0018】

一つの可能な実施形態において、前記太陽電池同士は、溶接ワイヤによって接続され、前記溶接ワイヤの直径は、０．２５ｍｍ～０．３２ｍｍである。

【0019】

一つの可能な実施形態において、前記第１接着フィルム材料及び／又は前記第２接着フィルム材料の重量は、３００ｇ／ｍ^２～５００ｇ／ｍ^２である。

【発明の効果】

【0020】

本願は、太陽電池及び光起電力モジュールに関し、太陽電池は、基板と、基板に位置するパッシベーション層と、基板の面に設けられたメイングリッド及びサブグリッドとを含み、メイングリッドとサブグリッドは、電気的に接続され、サブグリッドは、基板に電気的に接続され、ここで、メイングリッドの数は１０～１５本であり、太陽電池は、さらに基板の面に設けられた溶接点を含み、溶接点の数は４～６個であり、溶接点は第１溶接点及び第２溶接点を含み、第１溶接点はメイングリッドの両端に位置し、第２溶接点は第１溶接点の間に位置し、第１溶接点の面積は０．６ｍｍ^２～１．３ｍｍ^２であり、第２溶接点の面積は０．２ｍｍ^２～０．５ｍｍ^２である。このような設計によって、基板に対する遮蔽を減少させることができ、太陽電池が光線を吸収することに有利となるとともに、メイングリッドの数が増加し、単一のメイングリッドを通過する電流が小さくなるため、内部損失を減少させることに有利であり、溶接点の面積が小さくなり、銀ペーストの消費量を減少させることができ、コストを低減することに有利であり、より実際の使用需要に合致する。

【0021】

以上の一般的な説明及び以下の詳細な説明は、単に例示的なものであり、本願を限定するものではないと理解されるべきである

【図面の簡単な説明】

【0022】

ここでの図面は、明細書に組み込まれて明細書の一部を構成し、本願に適した実施形態を示し、明細書とともに本願の原理を説明するために用いられる。

【図1】本願の実施形態による太陽電池の構造概略図である。

【図2】図１におけるＩ位置の部分拡大図である。

【図3】本願の実施形態による第１溶接点の構造概略図である。

【図4】本願の実施形態による第２溶接点の実施形態の構造概略図である。

【図5】本願の実施形態による第２溶接点の別の実施形態の構造概略図である。

【図6】本願の実施形態による第２溶接点のさらに別の実施形態の構造概略図である。

【図7】本願の実施形態による実施形態と従来技術の比較表である。

【図8】本願の実施形態による銀ペーストの消費量とメイングリッドの数との関係概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本願の技術案をより良く理解するために、以下、図面を参照しながら本願の実施形態を詳細に説明する。

【0024】

なお、説明される実施形態は、本願の一部の実施形態だけであり、全ての実施形態ではないと理解されるべきである。本願における実施形態に基づいて、当業者が創造的な労力を要さずに得られる他の実施形態は、いずれも本願の保護範囲に含まれるべきである。

【0025】

本願の実施形態に使用される用語は、特定の実施形態を説明する目的のみに用いられるものであり、本願を限定することを意図するものではない。本願の実施形態及び添付された特許請求の範囲に使用される単数の形式の「一つ」、「前記」及び「該」は、文脈上別に解すべき場合を除き、複数の形式も含むこが理解されるべきである。

【0026】

理解すべきことは、本明細書で使用される用語「及び／又は」は、関連対象を説明する関連関係のみであり、３種類の関係が存在してもよいことを示し、例えば、Ａ及び／又はＢは、Ａが単独で存在し、Ａ及びＢが同時に存在し、Ｂが単独で存在するという３種類の状況を示すことができる。また、本明細書における文字「／」は、一般的に、前後関連対象が「又は」の関係にあることを示す。

【0027】

本願の実施形態に記載された「上」、「下」、「左」、「右」等の方位語は、図面に示された角度で記載されるものであり、本願の実施形態を限定するものではないと理解されるべきである。また、コンテキストにおいて、一つの素子が他の素子の「上」又は「下」に接続されると言及する場合、それは他の素子の「上」又は「下」に直接接続できるだけでなく、中間素子を介して他の素子の「上」又は「下」に間接的に接続されてもよい。

【0028】

技術の発展に伴い、太陽電池は、既に人々がよく用いている太陽電池装置となり、太陽電池は、一般的に、Ｎ型太陽電池とＰ型太陽電池に分けることができる。エネルギーを純粋なシリコンに添加する場合（例えば熱の形式で）、それはいくつかの電子がその共有結合から離脱しかつ原子から離れることをもたらす。一つの電子が離れると、一つの正孔が残る。次に、これらの電子は結晶格子の周囲で遊走し、別の正孔を探して安定する。これらの電子は自由キャリアと呼ばれ、それらは電流を搬送することができる。純粋なシリコンとリン原子を混合し、少ないエネルギーだけでリン原子（最外層の５つの電子）のある「余分」の電子を逃がすことができ、リン原子を用いてドープする場合、得られたシリコンはＮ型と呼ばれ、太陽電池は一部だけがＮ型である。他の部分のシリコンにホウ素がドープされ、ホウ素の最外電子層は４つの電子ではなく３つだけであり、このようにしてＰ型シリコンを得ることができる。Ｐ型シリコンには自由電子はない。ｐ型半導体材料上にリン元素を拡散してｐ／ｎ型構造を形成する太陽電池は、すなわちＰ型シリコンウェハとなり、Ｎ型半導体材料上にホウ素元素を拡散してｎ／ｐ型構造を形成する太陽電池は、すなわちＮ型シリコンウェハとなる。

【0029】

Ｎ型太陽電池は、Ｎ型シリコンウェハを含み、電子導電を採用し、Ｐ型太陽電池は、Ｐ型シリコンウェハを含み、正孔導電を採用する。一般的に、Ｎ型太陽電池の両側にそれぞれ銀ペーストが設けられる。一つの可能な実施形態において、Ｎ型太陽電池は、ＴＯＰＣ
ｏｎ（Ｔｕｎｎｅｌ Ｏｘｉｄｅ Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ Ｃｏｎｔａｃｔ、トンネル酸化物不動態化接触）電池であってもよく、ＴＯＰＣｏｎ電池の基板はＮ型半導体であり、基板の裏側には順に超薄いトンネル酸化層、Ｎ型多結晶シリコン、裏面パッシベーション層及び金属電極が設けられ、他方側にはホウ素がドープされた拡散層及び金属電極が設けられる。

【0030】

Ｐ型太陽電池の両側のうちの一方側は銀ペーストを採用し、他方側はアルミニウムペースト及び銀ペーストを組み合わせて採用する。一つの可能な実施形態において、Ｐ型太陽電池はＰＥＲＣ（Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ Ｅｍｉｔｔｅｒ ａｎｄ Ｒｅａｒ Ｃｅｌｌ、パッシベーションエミッタ及び局所裏面接触電池）電池であってもよく、ＰＥＲＣ電池の基板はＰ型半導体であり、かつ基板の表側にはパッシベーション層及び銀電極が設けられ、他方側にはパッシベーション層、アルミニウム電極及び銀電極が設けられる。

【0031】

Ｎ型太陽電池は、耐用年数が長く、効率が高く、Ｐ型太陽電池は、プロセスが簡単であり、コストが低い。

【0032】

図１及び図２に示すように、本願は、太陽電池を提供し、太陽電池は、基板、及び基板の面に位置するパッシベーション層を含み、太陽電池は、ＰＮ接合を必要として光エネルギーから電気エネルギーへの変換を実現し、拡散方法によってＰＮ接合を製造し、拡散層を形成することができ、パッシベーション層の製造は、太陽電池の光変換効率を増加させる作用を果たすことができる。太陽電池は、基板の面に互いに交差して設けられたメイングリッド１及びサブグリッド２をさらに含み、メイングリッド１とサブグリッド２は、電気的に接続され、サブグリッド２は、基板に電気的に接続され、基板に生成された電流を収集するために用いられ、メイングリッド１は、サブグリッド２の電流を収集するために用いられ、ここで、メイングリッド１の数は、１０～１５本であり、具体的には、１０、１１、１２、１３、１４、１５本であってもよく、太陽電池は、基板の面に設置された溶接点３をさらに含み、溶接点３の数は、４、５、６個であり、溶接点３は、第１溶接点３１及び第２溶接点３２を含み、第１溶接点３１は、メイングリッド１の両端に位置し、第２溶接点３２は、第１溶接点３１の間に位置し、第１溶接点３１の面積は、０．６～１．３ｍｍ^２であり、具体的には、０．６ｍｍ^２、０．７ｍｍ^２、０．８ｍｍ^２、０．９ｍｍ^２、１．０ｍｍ^２、１．１ｍｍ^２、１．２ｍｍ^２、１．３ｍｍ^２であってもよく、第２溶接点３２の面積は、０．２～０．５ｍｍ^２であり、具体的には、０．２ｍｍ^２、０．２５ｍｍ^２、０．３ｍｍ^２、０．３５ｍｍ^２、０．４ｍｍ^２、０．４５ｍｍ^２、０．５ｍｍ^２であってもよい。

【0033】

本願の実施形態による太陽電池は、サイズの範囲が１６０ｍｍ～１７０ｍｍのセルに適用することができ、例えば、一般的に常用される１６１．７５ｍｍ、１６３．７５ｍｍ、１６６ｍｍなどのセルに適用することができる。

【0034】

従来の技術案において、メイングリッド１の数は、一般的に５～９本であり、本願による実施形態において、メイングリッド１の数は、１０～１５本に設けられ、メイングリッド１の数を増加させることによって、メイングリッド１の間隔を減少させ、単一のメイングリッド１の電流伝送が担当する面積を減少させ、それによって単一のメイングリッド１を通過する電流を減少させる。一般的には、太陽電池の内部損失は主に動作時に生成された熱であり、公式Ｑ＝Ｉ^２Ｒｔによれば、回路において電流が減少するとき、抵抗が変化せずかつ動作時間が一定の条件の下で、生成された熱が減少し、すなわち内部損失が減少し、太陽電池全体の変換効率を向上させることに有利となる。ただし、上記公式では、Ｑは、動作時に生成された熱であり、すなわち内部主損失であり、Ｉは電流であり、Ｒは抵抗であり、ｔは動作時間である。

【0035】

一般的には、従来の１６０＋型のセルは、ハーフセルであることが多く、７つ以上の溶接点が設けられ、本願実施形態のハーフセル太陽電池の溶接点３の数は、従来の解決手段に比べて、４～６個を設けるまで減少し、かつ第１溶接点３１の面積は０．６ｍｍ^２～１．３ｍｍ^２に設けられ、第２溶接点３２の面積は０．２ｍｍ^２～０．５ｍｍ^２であり、第１溶接点３１はメイングリッド１の対向する両側に設けられてもよく、第２溶接点３２は第１溶接点３１の間に位置する。第１溶接点３１は、メイングリッド１の対向する両端に位置し、メイングリッド１は、一般的に直線となるため、第１溶接点３１の溶接が成功した場合には、メイングリッド１及び溶接ストリップの位置も相対的に固定される。

【0036】

本願による実施形態において、メイングリッド１の数を増加させ、単一のメイングリッド１が収集する必要がある電流が小さくなるため、各メイングリッド１の幅を減少させることができるとともに、溶接ワイヤの直径を減少させることができる。よって、溶接歩留まり及び必要な溶接引張力を確保しながら、必要な溶接点３の数及び面積も相対的に減少し、これによって銀ペーストの消費量を減少させることができ、コストの低減に有利である。

【0037】

本願の実施形態は、溶接点３の数及び面積を調整することによって、溶接点３の基板に対する遮蔽を低減することができ、基板が光線を吸収することに対する溶接点３の影響を低減することに有利であり、太陽電池の作動効率を向上させることに有利であり、それと同時に、溶接点３の面積が減少し、消費された銀ペーストも対応的に減少し、それによってコストを低減することに有利となる。

【0038】

溶接点３の形状を矩形、菱形、円形、楕円形等の形状に設けることによって、従来の正方形構造に比べて、これらの形状は、溶接点３の面積を減少させることができ、このような設計によって、基板に対する遮蔽を低減することができるだけでなく、銀ペーストの消費を減少させ、コストを低減することもできる。

【0039】

一つの可能な実施形態において、基板がＮ型半導体である太陽電池のメイングリッド１の幅は、２０μｍ～４５μｍであり、例えば、２０μｍ、２５μｍ、３０μｍ、３５μｍ、４０μｍ、４５μｍ等であってもよい。

【0040】

一つの可能な実施形態において、基板がＰ型半導体である太陽電池のメイングリッド１の数は、１０、１１、１２、１３本である。メイングリッド１の幅は、４０μｍ～６０μｍであり、例えば、４０μｍ、４５μｍ、５０μｍ、５５μｍ、６０μｍ等であってもよい。

【0041】

メイングリッド１の幅を調整することによってメイングリッド１の数を増加させることは、メイングリッド１の基板に対する遮蔽を低減することに有利であり、それによって基板が光線を吸収することに有利であり、太陽電池の作動効率を向上させることに有利となる。

【0042】

メイングリッド１の幅を減少させると、単一のメイングリッド１の抵抗の増加を引き起こすが、電流の減少量に比べて、増加した抵抗の発熱量に対する影響が小さいため、太陽電池全体の発熱量は、依然として従来の解決手段に対して減少した。

【0043】

一つの可能な実施形態において、メイングリッド１及び／又はサブグリッド２の太陽電池の厚さ方向に沿ったサイズは、１０μｍ以下であり、及び／又は、第１溶接点３１及び／又は第２溶接点３２の太陽電池の厚さ方向に沿ったサイズは、８μｍ以下である。

【0044】

従来の技術案に比べて、メイングリッド１及び／又はサブグリッド２の厚さを減少させ
て、メイングリッド１及び／又はサブグリッド２の体積を減少させ、及び／又は第１溶接点３１及び第２溶接点３２の太陽電池の厚さ方向に沿ったサイズを減少させて、溶接点３の体積を減少させ、それによって銀ペースト原料を減少させ、製造コストを低下させることができる。

【0045】

図３～図６に示すように、一つの可能な実施形態において、第１溶接点３１及び／又は第２溶接点３２の形状は、矩形、菱形、円形、楕円形のうちのいずれか一つまたはそれらの組み合わせを含む。

【0046】

第１溶接点３１及び／又は第２溶接点３２の形状を設定することによって、接続強度を保証しつつ、面積を減少させ、遮蔽面積を減少させ、作動効率を向上させることができるとともに、銀ペーストの消費量を低下させ、製造コストを低下させることができる。

【0047】

一つの可能な実施形態において、第１溶接点３１の長さ及び幅は、それぞれ０．３ｍｍ～１．１ｍｍであり、例えば、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．７ｍｍ、０．８ｍｍ、０．９ｍｍ、１．０ｍｍ、１．１ｍｍなどであってもよい。

【0048】

一つの可能な実施形態において、第２溶接点３２の長さ及び幅は、それぞれ０．４ｍｍ～０．８ｍｍであり、例えば、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．７ｍｍ、０．８ｍｍなどであってもい。

【0049】

上記した長さ及び幅について、楕円形状の溶接点３に対応させる場合、長さ範囲は、楕円形状の長軸範囲に対応し、幅範囲は、楕円形状の幅範囲に対応する。

【0050】

本技術案では、第１溶接点３１及び第２溶接点３２の長さ及び幅を減少させ、十分な接続強度を有する前提のもとで溶接点３の面積を減少させ、銀ペーストの使用量を減少させ、製造コストを低下させ、かつ溶接点３の遮蔽面積を減少させ、太陽電池の作動効率を向上させることができる。

【0051】

一つの可能な実施形態において、第２溶接点３２は、メイングリッド１と接触しかつサブグリッド２と接触しない。すなわち、第２溶接点３２は、第１溶接点３１と第２溶接点３２との接続位置に設けられていない。

【0052】

このような設計によって、溶接に起因してメイングリッド１とサブグリッド２との間の接続位置にグリッド切れが発生して、太陽電池の正常な使用に影響を与える可能性を低減することができ、より実際の使用需要に合致する。

【0053】

一つの可能な実施形態において、基板がＮ型半導体である太陽電池のサブグリッド２の幅は、２０μｍ～４０μｍであり、サブグリッド２の数は、８０～１００本であり、例えば、８０本、９０本、１００本であってもよい。メイングリッド１の幅は、サブグリッド２の幅と一致してもよい。

【0054】

一つの可能な実施形態において、基板がＰ型半導体である太陽電池のサブグリッド２の幅は、２０μｍ～４５μｍであり、サブグリッド２の数は、１００本～１５０本であり、例えば、１１０本、１２０本、１３０本、１４０本、１５０本等であってもよい。

【0055】

一つの可能な実施形態において、Ｐ型太陽電池において、表面には１０９～１２３本のサブグリッド２が設けられてもよく、裏面には１２３～１３９本のサブグリッド２が設けられてもよい。Ｐ型太陽電池の表面には銀を用いて導電し、銀のコストが高いため、サブグリッド２の数を適切に減少させることが可能であり、裏面にはアルミニウム及び少量の
銀を用いて導電し、アルミニウムのコストが低いため、裏面にサブグリッド２の数を適切に増加させて、太陽電池の作動効率を向上させることが可能である。

【0056】

本願の実施形態による技術案は、サブグリッド２の数を減少させることによって、サブグリッド２の基板に対する遮蔽を低減することができ、基板が光線を吸収することに有利であり、太陽電池の作動効率を向上させることができる。

【0057】

従来の技術案に比べて、本願による技術案においてメイングリッド１の幅がより狭く、数が多く、溶接点３の数が少なく（溶接パッドの数が少ない）、かつ溶接点３の面積が小さいため、銀ペーストの消費量を低減することができ、コストの低減に有利である。

【0058】

本願は、光起電力モジュールを提供し、光起電力モジュールは、表面から裏面まで順にガラス、第１接着フィルム材料、太陽電池ストリング、第２接着フィルム材料、バックシートであり、また、太陽電池ストリングは、複数の太陽電池から構成され、太陽電池は、以上のいずれか一項に記載の太陽電池である。

【0059】

太陽電池の表面のガラスは、保護及び光透過の作用を有し、第１接着フィルム材料及び第２接着フィルム材料は、ガラス及び太陽電池ストリングを接着固定するために用いられ、太陽電池ストリングは、光エネルギーを電気エネルギーに変換するために用いられ、バックシートは、封止、絶縁及び防水の作用を有するものである。

【0060】

一つの可能な実施形態において、太陽電池同士は、溶接ワイヤによって接続され、溶接ワイヤの直径は、０．２５ｍｍ～０．３２ｍｍであり、例えば、０．２５ｍｍ、０．２６ｍｍ、０．２７ｍｍ、０．２８ｍｍ、０．２９ｍｍ、０．３０ｍｍ、０．３１ｍｍ、０．３２ｍｍなどであってもよい。

【0061】

従来の技術案に比べて、より細い溶接ワイヤを使用することによって、溶接ストリップの電池に対する遮蔽面積を減少させ、電池の作動効率を向上させることができる。

【0062】

一つの可能な実施形態において、溶接ワイヤに局所的な押し潰し処理を行うことによって、溶接ワイヤの溶接点３に対応する位置に扁平構造を形成することができ、このような設計によっては、溶接ワイヤと溶接点３とが接触する時に、溶接ワイヤと溶接点３の接触面積を大きくすることを容易にすることができる。別の可能な実施形態において、溶接ワイヤの第１溶接点３１に対応する位置に扁平構造を形成し、このようにすることは、第１溶接点が主たる溶接を担うためである。

【0063】

一つの可能な実施形態において、第１接着フィルム材料及び／又は第２接着フィルム材料の重量は、３００ｇ／ｍ^２～５００ｇ／ｍ^２である。

【0064】

従来の技術案に比べて、本願による実施形態は、消費する銀ペーストが少なく、溶接ワイヤが細く、溶接ワイヤの高さが低く、溶接ワイヤが接着フィルム材料を突き破る可能性が低いため、坪量のより低い第１接着フィルム材料及び／又は第２接着フィルム材料、例えば、ＥＶＡ又はＰＯＥを選択することが可能となり、製造コストを低減することができる。

【0065】

なお、本願に例示されたデータは、本願の実施形態が提供するデータ範囲内に比較的好ましく及び常用されるデータのみであり、残りは列挙されないが、本願に提供されたデータ範囲内のデータであれば、対応する技術効果を達成することができる。

【0066】

試験によって、図７に示される表が得られ、そのうち、実施形態は、本願による技術案
であり、具体的には１６３電池で得た技術効果であり、比較例は、従来の一般的な技術案である。比較例１、比較例２及び実施形態１～実施形態５から分かるように、メイングリッド１の数が増加する場合、サブグリッド２の数が減少することができ、かつメイングリッド１の数が増加する場合、単一のメイングリッド１が収集する必要がある電流が減少するため、各メイングリッド１の幅を減少させることができるとともに、溶接ワイヤの直径を減少させることができ、したがって、溶接歩留まり及び必要な溶接引張力を確保しつつ、必要な溶接点３の数及び面積も相対的に減少し、コストを効果的に低減することができる。一般的には、溶接引張力の最小値が０．７５Ｎよりも大きくすれば、プロセス要件を満たすことができ、表から分かるように、比較例１及び２に比べて、実施形態１～５は、銀ペーストの消費量を減少させ、コストを低減することができるとともに、依然として溶接引張力の要件を満たすこともでき、溶接歩留まりの変動が小さく、実際の使用要件を満たすことができる。それに、表中のデータからわかるように、比較例に比べて、実施形態は、コストを低減することができるとともに、電池効率及びモジュール効率を向上させることもでき、より実際の使用需要に合致する。

【0067】

実施形態２～４からわかるように、メイングリッド１とサブグリッド２の数が一定である場合、メイングリッド１の幅が小さいほど、溶接点の数が少なく面積が小さくなり、消費された銀ペーストが少なくなり、それと同時に、メイングリッド１の幅が小さくなるため、溶接ワイヤの直径も相対的に小さくなるので、消費された銀ペーストが少なくなる。

【0068】

実施形態４及び５から分かるように、溶接点３の面積が一定である場合、サブグリッド２の数を減少させても、メイングリッド１の数が増加するため、銀ペーストの消費量も増加する。そのため、サブグリッド２の数に比べて、メイングリッド１の数のほうが、銀ペースト消費量に対する影響がより大きい。

【0069】

本願の提供した上記技術案において、メイングリッド１の数の範囲は、１０～１５本であり、メイングリッド１の数が１５を超える場合、実施形態１～５及び比較例３からわかるように、比較例３において、メイングリッド１の数が増加し、幅が減少し、溶接点面積が減少し、この時、サブグリッド２の数を減少させるが、メイングリッド１の数が多すぎるため、銀ペーストの消費量がかえって増加し、そして、溶接引張力がプロセス要件を満たすことができなくなり、さらに、電池効率及びモジュール効率が各実施形態に比べて明らかに低下し、実際に使用する時にコストパフォーマンスが低く、実際の製造及び使用需要に合致しない。

【0070】

図８に示すように、メイングリッド１の増加及びサブグリッド２の減少に伴い、銀ペーストの消費量の曲線は、逆放物線状を呈し、メイングリッド１の数が１５を超える場合、サブグリッド２の減少による銀ペーストの低下はメイングリッド１の増加による銀ペーストの増加に比べて量が少なく、総合的に銀ペーストの消費量は明らかに増加し、コストを増加させるだけでなく、溶接歩留まり、電池効率及びモジュール効率にもある程度の低下が存在する。

【0071】

以上は本願の好ましい実施形態に過ぎず、本願を限定するものではなく、当業者にとって、本願は様々な修正及び変更を加えることができる。本願の精神及び原則内で、行われるいかなる修正、同等置換、改良等は、いずれも本願の保護範囲内に含まれるべきである。

【符号の説明】

【0072】

１－メイングリッド
２－サブグリッド
３－溶接点
３１－第１溶接点
３２－第２溶接点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【手続補正書】

【提出日】2022-07-25

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

太陽電池であって、
基板、及び前記基板の少なくとも一つの面に位置するパッシベーション層と、前記基板の面に互いに交差して設置されたメイングリッド（１）とサブグリッド（２）と、前記基板の面に設置された溶接点（３）とを含み、
前記メイングリッド（１）とサブグリッド（２）が電気的に接続され、前記メイングリッド（１）の数は、１０～１５本であり、
ハーフセルの前記太陽電池において、前記溶接点（３）の数は、４～６個であり、前記溶接点（３）は、第１溶接点（３１）及び第２溶接点（３２）を含み、前記第１溶接点は、前記メイングリッド（１）の両端に位置し、前記第２溶接点（３２）は、前記第１溶接点（３１）の間に位置し、
前記基板は、Ｎ型半導体であり、前記サブグリッド（２）の幅は、２０μｍ～４０μｍであり、且つ前記サブグリッド（２）の数は、８０～１００本であり、
あるいは、
前記基板は、Ｐ型半導体であり、前記サブグリッド（２）の幅は、２０μｍ～４５μｍであり、且つ前記サブグリッド（２）の数は、１００～１５０本である、ことを特徴とする太陽電池。

【請求項2】

前記第１溶接点（３１）の面積は、０．６ｍｍ^２～１．３ｍｍ^２であり、前記第２溶接点（３２）の面積は、０．２ｍｍ^２～０．５ｍｍ^２である、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。

【請求項3】

前記メイングリッド（１）及び／又はサブグリッド（２）の前記太陽電池の厚さ方向に沿ったサイズは、１０μｍ以下であり、及び／又は、
前記第１溶接点（３１）及び／又は前記第２溶接点（３２）の前記太陽電池の厚さ方向に沿ったサイズは、８μｍ以下である、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。

【請求項4】

前記第１溶接点（３１）及び／又は第２溶接点（３２）の形状は、矩形、菱形、円形、楕円形のうちのいずれか一つまたはそれらの組み合わせを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。

【請求項5】

前記第１溶接点（３１）の長さ及び幅は、それぞれ０．３ｍｍ～１．１ｍｍである、ことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池。

【請求項6】

前記第２溶接点（３２）の長さ及び幅は、それぞれ０．４ｍｍ～０．８ｍｍである、ことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池。

【請求項7】

前記第２溶接点（３２）は、前記メイングリッド（１）に接触しかつ前記サブグリッド（２）に接触しない、ことを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の太陽電池。

【請求項8】

前記基板は、Ｎ型半導体であり、前記メイングリッド（１）の幅は、２０μｍ～４５μｍである、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。

【請求項9】

前記基板は、Ｐ型半導体であり、前記メイングリッド（１）の幅は、４０μｍ～６０μｍである、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。

【請求項10】

前記メイングリッド（１）の数は、１０～１３本である、ことを特徴とする請求項９に記載の太陽電池。

【請求項11】

光起電力モジュールであって、
前記光起電力モジュールは、表面から裏面まで順にガラス、第１接着フィルム材料、太陽電池ストリング、第２接着フィルム材料、バックシートであり、
前記太陽電池ストリングは、複数の太陽電池から構成され、前記太陽電池は、請求項１～１０のいずれか一項に記載の太陽電池である、ことを特徴とする光起電力モジュール。

【請求項12】

前記太陽電池同士は、溶接ワイヤによって接続され、前記溶接ワイヤの直径は、０．２５ｍｍ～０．３２ｍｍである、ことを特徴とする請求項１１に記載の光起電力モジュール。

【請求項13】

前記第１接着フィルム材料及び／又は前記第２接着フィルム材料の重量は、３００ｇ／ｍ^２～５００ｇ／ｍ^２である、ことを特徴とする請求項１１に記載の光起電力モジュール。