CN102738257A

CN102738257A - 一种低成本高效率太阳能电池的电极栅线结构

Info

Publication number: CN102738257A
Application number: CN2012101968909A
Authority: CN
Inventors: 李积伟; 赵永乐; 万祥; 刘源; 宋锋兵; 曾云; 杨虎; 王芹芹
Original assignee: JA Solar Technology Yangzhou Co Ltd
Current assignee: JA Solar Technology Yangzhou Co Ltd
Priority date: 2012-06-15
Filing date: 2012-06-15
Publication date: 2012-10-17

Abstract

本发明公开了一种低成本高效率太阳能电池的电极栅线结构，包括主栅线和细栅线两部分，所述主栅线以硅片中心为中心对称分布，所述细栅线细栅线垂直于主栅线平行等距分布，所述主栅线采用分段式设计，各分段之间以细线相连。本发明电极栅线结构设计采用栅线细化、减少栅线遮光面积，并增加栅线根数以降低载流子的横向传输损耗，增加载流子的收集效率；同时，将主栅线分段细化并辅以镂空的方式，减少了银的用量，降低了太阳能电池的制造成本，同时降低了接触面复合，从而使电池开路电压提高、成本大幅降低；相对行业普遍产品，经此方案优化后的设计方案，电池正面栅线遮光面积降低约1%，转换效率提高0.2-0.3%，银浆耗量降低35%左右。

Description

一种低成本高效率太阳能电池的电极栅线结构

技术领域

本发明涉及太阳能电池制造工艺领域，具体涉及一种太阳能电池的电极栅线结构。

背景技术

随着太阳能成为日益可行的清洁能源，为了提高其市场竞争力，不断提高太阳能电池转换效率、降低制造成本成为目前太阳能电池行业关注的焦点。然而，目前研发出的各类高效电池大多需要增加新设备、新工序等，使生产成本增加，并且技术门槛高，难以实现大规模量产。因此，研究如何在现有工艺基础上提升电池效率、降低生产成本成为现阶段最佳途径。

从晶体硅太阳能电池电极栅线结构设计方面来看，采用传统丝网印刷技术很难在高方块电阻表面获得较低的接触电阻，要提高电池转换效率，就要增加金属栅线面积以降低串联电阻，但这会使栅线的遮蔽面积增加，同时也使浆料成本上升。由此可见，如何设计出具有较好栅线高宽比、低电阻率、低成本的电极栅线结构成为关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的太阳能电池的电极栅线结构，能够有效的降低电极栅线银浆耗量，提高太阳能电池的转换效率。

本发明的目的通过采取如下技术方案予以实现：

一种低成本高效率太阳能电池的电极栅线结构，包括主栅线和细栅线两部分，其特征在于：所述主栅线根数为2～3根，以硅片中心为中心对称分布；所述细栅线根数为70～120根，细栅线垂直于主栅线平行等距分布；所述主栅线采用分段式设计，段数为3～12段，各分段之间以细线相连。

本发明所述主栅线的分段部分的形状为椭圆形或矩形（包含各种尺寸倒角形式）。

本发明所述主栅线的焊接点部分即分段部分采用镂空形状设计，所述镂空设计是指设计时增加网状堵孔点，使印刷后的图案上面呈现镂空的图案。镂空的形状为矩形，圆形或六边形，排列方式为阵列分布，间距为0.03～2mm，如存在偏移角度，范围为0～180°。

本发明所述主栅线的分段部分的宽度为1.0～2.0mm，长度为3～50mm。

本发明所述主栅线两端的细线部分的宽度为0.1～1.0mm，长度为2～5倍细栅线间距；所述主栅线中部连接各分段的细线部分的宽度为0.1～1.0mm，长度为3～50mm。

本发明所述细栅线的宽度为0.03～0.1mm，栅线间距为1.2～2.8mm。

本发明电极栅线结构设计采用栅线细化、减少栅线遮光面积，并增加栅线根数以降低载流子的横向传输损耗，增加载流子的收集效率；同时，将主栅线分段细化并辅以镂空的方式，减少了贵金属的用量，降低了接触面复合，从而使电池开路电压提高、成本大幅降低；经优化后的设计方案，电池正面栅线遮光面积降低约1%，转换效率提高0.2～0.3%，银浆耗量降低35%左右。

附图说明

图1为现有太阳能电池电极结构示意图之一；

图2为现有太阳能电池电极结构示意图之二；

图3为本发明实施例1太阳能电池的电极栅线结构示意图；

图4为图3中b部分局部放大示意图。

具体实施方式

本发明低成本高效率太阳能电池的电极栅线结构，包括主栅线1和细栅线2两部分，主栅线1根数为2～3根，以硅片中心为中心对称分布；细栅线2根数为70～120根，细栅线2垂直于主栅线1平行等距分布，细栅线2的宽度为0.03～0.1mm，栅线间距为1.2～2.8mm；主栅线1采用分段式设计，段数为3～12段，各分段之间以细线相连，主栅线的分段部分b的宽度为1.0～2.0mm，长度为3～50mm；主栅线两端的细线部分a的宽度为0.1～1.0mm，长度为2～5倍细栅线间距；主栅线中部连接各分段的细线部分c的宽度为0.1～1.0mm，长度为3～50mm。主栅线的分段部分b的形状为椭圆形或多边形，采用镂空形状设计，镂空形状为矩形、圆形或六边形，排列方式为阵列分布，间距为0.03～2mm，如存在偏移角度，范围为0～180°。本技术领域的普通技术人员依据以上本发明公开的内容和各参数所取范围，均可实现本发明的目的。

实施例1

对于156x156尺寸的多晶硅电池片，电极栅线结构设计如下（如图3～4所示）：

1）主栅线1根数为3根，以硅片中心为中心对称分布，三根主栅线间距52mm；主栅线分为8段，以细线交替相连，主栅线的分段部分b的宽度为1.4mm，长度为10mm；主栅线两端的细线部分a的宽度为0.3mm，长度为5mm；主栅线中部连接各分段的细线部分c的宽度为0.3mm，长度为9mm；分段部分b采用矩形镂空设计，阵列分布，间距为0.1mm，偏移角度为30°。

2）细栅线2垂直主栅线等距平行分布，细栅线根数为90根，细栅线宽度为0.05mm，栅线间距为1.54mm。

实施例2

对于125x125尺寸的单晶硅电池片，电极栅线结构设计如下：

1）主栅线根数为2根，以硅片中心为中心对称分布，主栅线分为6段，以细线交替相连，位居两边的两个主栅线分段部分的长度为13.4mm，中心主栅线分段部分的长度为8mm，主栅线的分段部分宽度1.4mm，主栅线两端的细线宽度为0.3mm，长度为5mm，主栅线中部连接各分段的细线部分的宽度为0.3mm，长度为10.8mm，分段部分采用矩形镂空设计，阵列分布，间距0.1mm，偏移角度30°。

2）细栅线垂直主栅等距分布，细栅线根数为75根，细线宽度为0.05mm，栅线间距为1.60mm。

实施例3

对于156x156尺寸的单晶硅电池片，电极栅线结构设计如下：

1）主栅线1根数为3根，以硅片中心为中心对称分布，三根主栅线间距52mm，主栅线分为8段，以细线交替连接，主栅线的分段部分b宽度1.4mm，长度8mm；主栅线两端的细线宽度a为0.3mm，长度为5mm；主栅线中部连接各分段的细线部分c宽度为0.3mm，长度为10.8mm，分段部分采用矩形镂空设计，阵列分布，间距0.1mm，偏移角度30°。

2) 细栅线2垂直主栅线等距平行分布，细栅线根数为90根，细栅线宽度为0.05mm，栅线间距为1.54mm。

Claims

1.一种低成本高效率太阳能电池的电极栅线结构，包括主栅线和细栅线两部分，其特征在于：所述主栅线根数为2～3根，以硅片中心为中心对称分布；所述细栅线根数为70～120根，细栅线垂直于主栅线平行等距分布；所述主栅线采用分段式设计，段数为3～12段，各分段之间以细线相连。

2.根据权利要求1所述的低成本高效率太阳能电池的电极栅线结构，其特征在于：所述主栅线的分段部分的形状为椭圆形。

3.根据权利要求1所述的低成本高效率太阳能电池的电极栅线结构，其特征在于：所述主栅线的分段部分的形状为多边形。

4.根据权利要求3所述的低成本高效率太阳能电池的电极栅线结构，其特征在于：所述主栅线的分段部分的形状为矩形。

5.根据权利要求2或3或4所述的低成本高效率太阳能电池的电极栅线结构，其特征在于：所述主栅线的分段部分采用镂空形状设计。

6.根据权利要求5所述的低成本高效率太阳能电池的电极栅线结构，其特征在于：所述镂空形状为多边形或圆形，排列方式为阵列分布，间距为0.03～2mm。

7.根据权利要求6所述的低成本高效率太阳能电池的电极栅线结构，其特征在于：所述镂空形状阵列分布的偏移角度的范围为0～180°。

8.根据权利要求1或6或7所述的低成本高效率太阳能电池的电极栅线结构，其特征在于：所述主栅线的分段部分的宽度为1.0～2.0mm，长度为3～50mm。

9.根据权利要求8所述的低成本高效率太阳能电池的电极栅线结构，其特征在于：所述主栅线两端的细线部分的宽度为0.1～1.0mm，长度为2～5倍细栅线间距；所述主栅线中部连接各分段的细线部分的宽度为0.1～1.0mm，长度为3～50mm。

10.根据权利要求1或9所述的低成本高效率太阳能电池的电极栅线结构，其特征在于：所述细栅线的宽度为0.03～0.1mm，栅线间距为1.2～2.8mm。