CN101488534A - 一种提高硅太阳电池效率的发射极结构 - Google Patents
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Abstract
一种提高硅太阳电池效率的发射极结构，包括已形成单个或多个PN结的硅太阳电池基片，其特征是在硅太阳电池基片受光面上的栅线与硅太阳电池基片之间的焊点处设置透明导电膜，该透明导电膜沉积在硅太阳电池基片受光面表面。本发明利用透明导电膜和焊点收集太阳电池基片表面光电流，利用栅线汇集各焊点的电流并将太阳电池基片产生的电力输出。由于本发明采用了透明导电膜和若干焊点代替背景技术中的分栅线，因此，减小太阳电池基片发射极的遮光面积以及光反射，同时还减小了太阳电池基片顶层横向电流引起的功率损失和电池的串联电阻等，进而提高硅太阳电池的效率。
Description
技术领域
本发明涉及硅太阳电池，尤其涉及一种提高硅太阳电池效率的发射极结构。
背景技术
化石能源短缺及由化石能源消费引起的环境问题是促使人们发展清洁的可再生能源的主要动因。在可再生能源形式中，太阳能发电占据重要位置。
目前，太阳能发电成本仍远高于传统化石能源发电成本。为提高电阻能发电所占的能源消费比例，须进一步降低太阳电池的制作成本及/或提高太阳电池的光电转换效率。
晶硅太阳电池产品占光伏产品市场份额超过90％，而且其光电转换效率在16％左右，与其理论实验室获得的光电转换效率仍有较大差距。
目前，典型的硅太阳电池受光面电极结构如图1所示，包括太阳电池基片1，分栅线7和主栅线8，其中，分栅线7的作用是用于将太阳电池基片表面光电流收集起来，主栅线8的作用是汇集各分栅线的电流将电池基片产生的电力输出。由于这种电极的主、分栅线遮光而积较大，而且栅线的串联电阻也较大，使得整个硅太阳电池效率远低于理论值及实验室获得的效率。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种提高硅太阳电池效率的发射极结构
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种提高硅太阳电池效率的发射极结构，包括己形成单个或多个PN结的硅太阳电池基片，其特征是在硅太阳电池基片受光面上的栅线与硅太阳电池基片之间的焊点处设置透明导电膜，该透明导电膜沉积在硅太阳电池基片受光面表面。
在上述方案中，所述透明导电膜的厚度可以为5—100nm。
在上述方案中，所述透明导电膜采用透明导电氧化金属材料。
所述透明导电膜最好采用ITO，ZnO:Al等。
在上述方案中，所述在硅太阳电池基片受光面上所有透明导电膜占电池受光面积的10％～100％。
在上述方案中，所述透明导电膜表面可以为绒面，也可以为光面；所述硅太阳电池基片受光面可以为绒面，也可以为光面。所述硅太阳电池基片可以为非晶硅、单晶硅或多晶硅。
在上述方案中，所述栅线最好平行布置在硅太阳电池受光面上，每条栅线与硅太阳电池基片受光面之间设置至少两个焊点，所述栅线为导电栅线。
上述栅线可以采用直径为0.1—0.17mm的金属丝线。
上述相邻两条栅线之间的间距最好为2—6mm，每条栅线中相邻两焊点之间的间距最好为2—6mm。
木发明利用透明导电膜和焊点收集太阳电池基片表面光电流，利用栅线汇集各焊点的电流并将太阳电池基片产生的电力输出。由于本发明采用了透明导电膜和若干焊点代替背景技术中的分栅线，因此，减小太阳电池基片发射极的遮光面积以及光反射，同时还减小了太阳电池基片顶层横向电流引起的功率损失和电池的串联电阻等，进而提高硅太阳电池的效率。尤其本发明采用独特的栅线和焊点排列方式，能更进一步地减少发射极的遮光面积，提高硅太阳电池的光电转换效率。
附图说明
图1是现有典型的硅太阳电池受光面电极结构示意图。
图2是本发明实施例1受光面电极结构示意图。
图3是图2中单个焊点剖面图。
图4是实施例1单个焊点剖面图。
图5是实施例2单个焊点剖面图。
图6是实施例3单个焊点剖面图。
具体实施方式
本发明所涉及硅太阳电池发射极的基本结构如图2、图3所示，包括：制备有一个或数个pn结的硅太阳电池基片1，在所述基片1上制备的透明导电膜2，在透明导电膜2上制备的焊点3，在焊点3上焊接金属导线4。
所述基片1既可以为非晶硅，也可以为单晶硅，或多晶硅，而且其表面可以制作有绒面结构。
所述透明导电膜2为透明导电氧化金属材料，包括但不限于ITO，ZnO:Al等。透明导电膜2的制作方法采用溅射、热蒸发、电子束蒸发或金属有机化合物气相沉淀(MOCVD)等方法，其厚度为5nm～100nm。所述所有透明导电膜2占电池受光面积的10％～100％，并可制作成绒面结构。
实施例1
本实施例的电池发射极结构如图2、图3和图4所示，基片1采用晶硅，晶硅表面制作有绒面结构5，在所述晶硅表面采用溅射方法沉积有岛状透明导电膜2，透明导电膜2采用2×2mm方形ZnO膜。在每一个岛状透明导电膜2上制作有焊点3，在焊点上焊接金属栅线4。金属栅线4平行布置在硅太阳电池受光面上，金属栅线4间距为5mm，每一根金属栅线上相邻两焊点之间的间距也为5mm，金属栅线4直径为0.1—0.17mm。在基片1侧面设置有与金属栅线4引出端焊接在一起的汇流带6，汇流带6为导电金属带，当另一块单体太阳电池与其相连时，只需将另一块单体太阳电池的背电极与之焊接即可。
实施例2
本实施例的电池发射极结构如图5所示，本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：基片1采用晶硅，晶硅1表面制作成绒面结构，透明导电膜2覆盖在整个基片受光面上，在透明导电膜2上制作有焊点3，在焊点上焊接金属栅线4。
实施例3
本实施例的电池发射极结构如图6所示，本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：基片1采用非晶硅，透明导电膜2制作成绒面结构，覆盖在整个基片受光面上，在透明导电膜2上制作有焊点3，在焊点上焊接金属栅线4。
Claims (10)
1、一种提高硅太阳电池效率的发射极结构，包括已形成单个或多个PN结的硅太阳电池基片，其特征是在硅太阳电池基片受光面上的栅线与硅太阳电池基片之间的焊点处设置透明导电膜，该透明导电膜沉积在硅太阳电池基片受光面表面。
2、根据权利要求1所述的一种提高硅太阳电池效率的发射极结构，其特征是所述透明导电膜的厚度为5—100nm。
3、根据权利要求1所述的一种提高硅太阳电池效率的发射极结构，其特征是所述透明导电膜采用透明导电氧化金属材料。
4、根据权利要求1所述的一种提高硅太阳电池效率的发射极结构，其特征是所述透明导电膜采用ITO，ZnO:Al等。
5、根据权利要求1所述的一种提高硅太阳电池效率的发射极结构，其特征是在硅太阳电池基片受光面上所有透明导电膜占电池受光面积的10％～100％。
6、根据权利要求1所述的一种提高硅太阳电池效率的发射极结构，其特征是所述透明导电膜表面为绒面；所述硅太阳电池基片受光而为绒面。
7、根据权利要求1所述的一种提高硅太阳电池效率的发射极结构，其特征是所述硅太阳电池基片为非晶硅、单晶硅或多晶硅。
8、根据权利要求1至7中任一权利要求所述的一种提高硅太阳电池效率的发射极结构，其特征是所述栅线平行布置在硅太阳电池受光面上，每条栅线与硅太阳电池基片受光面之间设置至少两个焊点，所述栅线为导电栅线。
9、根据权利要求8所述的一种提高硅太阳电池效率的发射极结构，其特征是所述栅线采用直径为0.1—0.17mm的金属丝线。
10、根据权利要求8所述的一种提高硅太阳电池效率的发射极结构，其特征是所述相邻两条栅线之间的间距为2—6mm，所述每条栅线中相邻两焊点之间的间距为2—6mm。
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| CN102185027A (zh) * | 2011-04-06 | 2011-09-14 | 李卫卫 | 一种太阳能电池正面电极的制作工艺 |
| CN102544223A (zh) * | 2012-01-20 | 2012-07-04 | 华南师范大学 | 晶体硅太阳能电池透明电极的制备方法 |
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