CN102184974A

CN102184974A - 太阳能电池片的正电极

Info

Publication number: CN102184974A
Application number: CN2010105703325A
Authority: CN
Inventors: 钱小芳; 汪琴霞; 杨冬生; 梁惠珏; 李扬
Original assignee: JIANGYIN JETION SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: China National Building Materials Group Corporation Jetion Solar (China) Co., Ltd.
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2010-12-02
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2030-12-02
Also published as: CN102184974B

Abstract

本发明实施例公开了一种太阳能电池片的正电极，该正电极包括两条主栅线和多条与所述主栅线垂直的副栅线，所述主栅线由第一栅线段和宽度小于第一栅线段的第二栅线段组成。本发明所提供的太阳能电池片的正电极中，主栅线的一部分栅线段小于正常宽度，由此一方面减小遮光面积，从而降低栅线遮光而引起的功率损失，另一方面，降低栅线跟硅片之间的接触电阻，这两方面都提高了太阳能电池片的转换效率。另外，栅线宽度的缩小减小了浆料的使用量，从而降低太阳能电池的制造成本。

Description

太阳能电池片的正电极

技术领域

本发明涉及太阳能利用技术领域，更具体地说，涉及一种太阳能电池片的正电极。

背景技术

太阳能电池，也称光伏电池，是一种将太阳的光能直接转化为电能的半导体器件。由于它是绿色环保产品，不会引起环境污染，而且是可再生资源，所以在当今能源短缺的情形下，太阳能电池是一种有广阔发展前途的新型能源。

太阳能电池片的制造工艺一般有如下几个步骤：化学清洗及表面织构化处理、扩散制结、周边刻蚀、去磷硅玻璃、沉积减反射膜、印刷电极、烧结。太阳能电池片在将光能转换成电能的过程中，其内部产生的光生载流子需要通过外部印刷的电极收集并引出，然后与外部电路连接，从而将电流输送出来。通过所述外部印刷的电极不仅可以用来收集光生载流子，而且还能对太阳能电池进行测试，进而选取不同效率的电池片，可在制作太阳能电池组件的时候得到最大的功率输出。

图1示出了现有技术中太阳能电池片的正电极示意图，一般的正电极均由主栅线1和与所述主栅线1垂直的副栅线2组成，所述各条主栅线1互相平行，所述多条副栅线2两两平行，且所述主栅线1比副栅线2的宽度宽。栅线(包括主栅线和副栅线)是太阳能电池的重要组成部分，副栅线收集硅片中因光伏效应产生的光生载流子，并将这些光生载流子传输到主栅线上，最终导出电流。

在实施本发明创造过程中，发明人发现，现有技术至少存在以下问题：现有的太阳能电池的正面电极栅线宽度较大，这一方面使得遮光面积较大，另一方面导致栅线与硅片之间的接触电阻较高，这两方便都会降低电池片的转换效率。另外，印刷电极时需要贵重金属作为导电浆料，主栅线1和副栅线2覆盖在硅片上的面积较大也必然使得导电浆料的使用增加，因此，致使太阳能电池片的制作成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种太阳能电池片的正电极，该正电极能够有效地提高太阳能电池片的转换效率，且能够降低太阳能电池片的制作成本。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种太阳能电池片的正电极，包括：两条主栅线和多条与所述主栅线垂直的副栅线，所述主栅线由第一栅线段和宽度小于第一栅线段的第二栅线段组成。

优选的，上述正电极中，所述第一栅线段为焊接段。

优选的，上述正电极中，所述第二栅线段长度占所述主栅线长度的60％～80％。

优选的，上述正电极中，所述第二栅线段长度占所述主栅线长度的70％。

优选的，上述正电极中，所述第一栅线段宽度为1.9mm。

优选的，上述正电极中，所述第二栅线段宽度为1.3mm。

优选的，上述正电极中，所述副栅线宽度为0.08mm。

优选的，上述正电极中，相邻两根副栅线之间的间隔是2.14mm。

优选的，上述正电极中，所述主栅线长度为153.26mm。

从上述技术方案可以看出，本发明所提供的太阳能电池片的正电极中，主栅线的一部分栅线段小于正常宽度，由此一方面减小遮光面积，从而降低栅线遮光而引起的功率损失，另一方面，降低栅线跟硅片之间的接触电阻，这两方面都提高了太阳能电池片的转换效率。另外，栅线宽度的缩小减小了浆料的使用量，从而降低太阳能电池的制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中一种太阳能电池片的正电极的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种太阳能电池片的正电极的结构示意图；

图3至图5为本发明实施例所提供的另外几种太阳能电池片的正电极的结构示意图；

图6为图2中标号I所示部分的结构放大示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

正如背景技术部分所述，现有技术中太阳能电池片(尤其是高阻密栅型晶体硅太阳能电池)的正电极，主栅线宽度较大，这一方面使得遮光面积较大，另一方面导致栅线与硅片之间的接触电阻较高，这两方面都会降低电池片的转换效率。此外，对于高阻密栅型晶体硅太阳能电池而言，副栅线距离过宽，则光生载流子走过的距离变大，电阻所引起的损失增大。另外，印刷电极时需要贵重金属作为导电浆料，栅线覆盖在硅片上的面积较大也必然使得导电浆料的使用增加，从而致使太阳能电池片的制作成本较高。为此，本发明提供一种解决方案，其基本思想是减小栅线的总体面积，以减小遮光面积，从而改善电性能并且降低浆料使用量。

下面通过几个实施例具体描述。

实施例一

图2示出了本实施例提供的一种太阳能电池片的正电极，包括主栅线1和与所述主栅线1垂直的副栅线2，所述两条主栅线1互相平行，所述多条副栅线2两两平行，且所述主栅线1比副栅线2的宽度宽。

主栅线1包括第一栅线段11和第二栅线段12，其中，第一栅线段11宽度为正常栅线段的宽度，第二栅线段12的宽度小于第一栅线段11。

本发明实施例中，由于第二栅线段12比正常的栅线段宽度要小，因此，从整体上看，本实施例提供的太阳能电池的正电极遮光面积小于现有太阳能电池的正电极。而遮光面积的减小，降低了栅线与硅片之间的接触电阻，并且降低栅线遮光引起的功率损失，同时减少了浆料的使用量。

实施例二至实施例五

理论上，所述第二栅线段12可以跟第一栅线段11以任意形式进行组合，可以如图2所示的，第二栅线段12位于第一栅线段的上方，也可以以如图3至图5所示形式组合，图3至图5分别为实施例二、三、四的示意图。

需要说明的是，从方便组件的焊接的角度考虑，所述第二栅线段12位于正电极的下端(如图2所示)，作为焊接段使用。

另外需要说明的是，虽说减小主栅线的宽度能减小遮光面积，但如果过细则会使得热损耗过大，因此，在其他实施例中，主栅线宽度有所限定，下文详细介绍。

图6为图2中I放大图，示出了太阳能电池片的正电极的主栅线和副栅线的具体尺寸，所述太阳能电池片的正电极的载体为156mm×156mm的硅片，所述太阳能电池片的正电极的主栅线1和副栅线2的长度均为153.26mm，主栅线1的第一栅线段11的宽度b＝1.9mm，第二栅线12的宽度a＝13mm～18mm，优选为13mm。

副栅线条数从现有的64条，增加到70条，副栅线宽度c从现有的0.09mm减小为0.08mm，相邻副栅线之间的间隔d＝2.34mm，一方面，对于高阻密栅型晶体硅太阳能电池而言，副栅线条数的增多有利于收集更多的光生载流子，缩短光生载流子走过的距离，减小电阻引起的损失，此方案能够将由于横向电阻影响而引起的功率损耗减少至2％以内。另一方面，副栅线的总体面积从现有的0.09mm*64＝5.76mm，下降到0.08mm*70＝5.6mm，进一步减少了遮光面积。

第二栅线段12长度占主栅线1总长度的60％-80％，优选为70％，第一栅线段11占主栅线1总长度的20％-40％，优选为30％。

从上述技术方案可以看出，本发明所提供的太阳能电池片的正电极，能够有效地减少电极遮光的面积，降低电极与硅片的接触电阻，进而提高晶体硅太阳能电池片的转换效率；且该设计结构能够节省导电浆料，达到降低太阳能电池片制造成本的目的。

实施例三

由于本发明所提供的太阳能电池片的正电极有别于传统的正电极，因此，在采用丝网印刷电极的过程中，需要采用新型的、与本发明所提供的太阳能电池片的正电极相对应的图形，制作新网版，从而通过印刷形成所需的正电极。

下面采用两批相同的样品，在不同的制作工艺下印刷太阳能电池片的正电极。第一批采用10个样品按照传统工艺生产出如图1所示的太阳能电池片的正电极，第二批采用另外10个样品按照本实施例所述的制作工艺生产出如图2所示的太阳能电池片的正电极。之后分别对这两批样品进行测试。

通过相应测试得出：第二批样品在印刷电极的过程中有效地节约了导电浆料；且第二批样品的正电极相比第一批样品，减小了约23％的遮光面积，能有效地提高太阳能电池片的光电转换效率，改善其电性能。

参考如下表1和表2，表1和表2分别为第一批样品和第二批样品电性能的测试结果。通过两表对比可知，采用本发明实施例所提供的制作工艺生产出来的太阳能电池片，其工作电流和短路电流均有很大的提高，电池片的最大功率平均值由4.219W增加到4.276W，转换效率平均值由17.65％提高到17.89％，提高了0.24％。因此，本发明实施例所提供的新型的太阳能电池片的正电极，能有效地提高太阳能电池片的转换效率，增大电池片的功率，并且能够降低太阳能电池片的生产成本。

表1

表2

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种太阳能电池片的正电极，包括：两条主栅线和多条与所述主栅线垂直的副栅线，其特征在于，所述主栅线由第一栅线段和宽度小于第一栅线段的第二栅线段组成。

2.根据权利要求1所述的正电极，其特征在于，所述第一栅线段为焊接段。

3.根据权利要求1所述的正电极，其特征在于，所述第二栅线段长度占所述主栅线长度的60％～80％。

4.根据权利要求3所述的正电极，其特征在于，所述第二栅线段长度占所述主栅线长度的70％。

5.根据权利要求1所述的正电极，其特征在于，所述第一栅线段宽度为1.9mm。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的正电极，其特征在于，所述第二栅线段宽度为1.3mm。

7.根据权利要求1所述的正电极，其特征在于，所述副栅线宽度为0.08mm。

8.根据权利要求7所述的正电极，其特征在于，相邻两根副栅线之间的间隔是2.14mm。

9.根据权利要求1所述的正电极，其特征在于，所述主栅线长度为153.26mm。