CN102779861A - 正面栅线电极结构 - Google Patents

Abstract

一种正面栅线电极结构，包括若干条第一副栅线（11）、与第一副栅线（11）相交且至少为二条的主栅线（20），所述的主栅线（20）分为多段且段与段之间由连接线（22）连接，所述的主栅线（20）的首段和末段处还设有第三副栅线（13），所述的第三副栅线（13）的内嵌段（13b）与相应的首段或末段叠交、外露段（13a）与第一副栅线（11）相交。该正面栅线电极结构在二次套印过程中能够快速准确的对位印刷、降低银浆使用量、提高电池转换效率。

Description

正面栅线电极结构

技术领域

本发明涉及晶体硅太阳能电池技术领域，具体涉及一种使用二次套印工艺制作而成的晶体硅太阳能电池的正面栅线电极结构。 

背景技术

在太阳能电池的正面栅线电极中，副栅线的作用是收集光生载流子，为了降低串联电阻，其高宽比越大越好，而主栅线的作用主要是为了组件焊接，不承担收集电流的功能，无需追求高宽比。但目前由于主栅线和副栅线是用同一块网版印刷的，追求副栅线高宽比的同时，主栅线的高度也会相应的增加，这就增加了银浆的使用量，增加了生产成本。 

国家知识产权局网站公开了一种二次套印工艺的专利申请文件，通过增加一道印刷工序来将正面电极的主栅线和副栅线拆分印刷，但是该专利申请文件只是提供了一种工艺，简单地将主栅线和副栅线分开印刷，而没有对正面栅线电极结构进行重新设计，电池效率没有进一步的提高，而且浆料的使用量并没有获得预期的降低量，另外两次印刷存在一个对位的过程，主栅线容易印刷偏移，造成组件焊接困难。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种在二次套印过程中能够快速准确的对位印刷、降低银浆使用量、提高电池转换效率的正面栅线电极结构。 

本发明的技术方案是，提供这样一种正面栅线电极结构，它包括若干条第一副栅线、与第一副栅线相交且至少为二条的主栅线，所述的主栅线分为多段且段与段之间由连接线连接，所述的主栅线的首段和末段处还设有第三副栅线，所述的第三副栅线的内嵌段与相应的首段或末段叠交、外露段与第一副栅线相交。 

所述的若干条第一副栅线等间距平行排列，所述的主栅线与第一副栅线垂直相交，所述的第三副栅线的外露段也与第一副栅线垂直相交。 

所述的第三副栅线比第一副栅线宽。 

所述的主栅线上的每一段均为矩形段，所述的连接线位于矩形段沿宽度方向的中间位置。 

所述的第三副栅线的内嵌段叠交于矩形段沿宽度方向的中间位置。 

所述的连接线比第一副栅线宽且比矩形段窄。 

所述的主栅线的每一个矩形段的尺寸相同且矩形段之间的距离相等。 

所述的若干条第一副栅线的两端分别连接有第二副栅线，所述的若干条第一副栅线上的首条和末条第一副栅线与所述的第二副栅线首尾依次连接。 

采用上述结构后，本发明与现有技术相比，具有以下优点： 

（1）与普通的连续式主栅线相比，本发明提供的主栅线是分段式结构，段与段之间以连接线相连，这样设计的好处是：一方面，主栅线的面积减少，意味着印刷的浆料减少，生产成本降低，另一方面，增大了受光面积，使产生的光生载流子增多，提高了电池的短路电流，从而提高电池光电转换效率。 

（2）第三副栅线具有对位印刷的功能。因第三副栅线设有内嵌段和外露段，当二次套印印刷之后，查看第三副栅线的位置，便可判断主栅线是否存在左右偏移和旋转偏移，方便判断和调整主栅线的位置，另外第三副栅线的内嵌段保证了印刷存在轻微的上下偏移时仍能够保持第三副栅线与主栅线的充分接触，这样既能保证良好接触又利于组件的焊接。 

作为改进，所述的若干条第一副栅线等间距平行排列，所述的主栅线与第一副栅线垂直相交，所述的第三副栅线的外露段也与第一副栅线垂直相交，使成型后的正面栅线电极结构整体布局规整，结构紧凑，且受光面积均匀，产生的光生载流子也分布均匀，进一步提高了电池光电转换效率。 

作为进一步改进，所述的第三副栅线比第一副栅线宽，降低了电流传输过程中的电阻。 

作为进一步改进，所述的主栅线上的每一段均为矩形段，所述的连接线位于矩形段沿宽度方向的中间位置，便于在后续焊接过程中连接线与组件的焊接，避免组件串联电阻的增大，造成功率的损失。 

作为进一步改进，所述的第三副栅线的内嵌段叠交于矩形段沿宽度方向的中间位置，这样当二次套印印刷之后，查看第三副栅线是否垂直处在主栅线矩形段的中间位置，便可更方便的判断主栅线是否存在左右偏移和旋转偏移，更方便判断和调整主栅线的位置。 

作为进一步改进，所述的连接线比第一副栅线宽且比矩形段窄，一方面进一步使主栅线的面积减少，意味着印刷的浆料也得到进一步减少，生产成本也进一 步降低，另一方面，进一步增大了受光面积，使产生的光生载流子进一步增多，进一步提高了电池的短路电流，从而进一步提高电池光电转换效率。 

作为进一步改进，所述的主栅线的每一个矩形段的尺寸相同且矩形段之间的距离相等，使得主栅线银浆在烧结过程中应力释放均匀。 

作为进一步改进，所述的若干条第一副栅线的两端分别连接有第二副栅线，所述的若干条第一副栅线上的首条和末条第一副栅线与所述的第二副栅线首尾依次连接，当第一副栅线有断裂时，第一副栅线端部断裂段上的电流可通过第二副栅线流到邻近的也与第二副栅线连接的第一副栅线上，最终流到主栅线上。 

附图说明

图1为本发明第一次套印的正面栅线电极结构的实施例一的结构示意图。 

图2为本发明第二次套印的正面栅线电极结构的实施例一的结构示意图。 

图3为本发明正面栅线电极结构经二次套印后的实施例一的结构示意图。 

图4为本发明第一次套印的正面栅线电极结构的实施例二的结构示意图。 

图5为本发明第二次套印的正面栅线电极结构的实施例二的结构示意图。 

图6为本发明正面栅线电极结构经二次套印后的实施例二的结构示意图。 

图中所示：11、第一副栅线，12、第二副栅线，13、第三副栅线，13a、外露段，13b、内嵌段，20、主栅线，21、矩形段，22、连接线。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明的正面栅线电极结构作进一步说明。 

如图1至图6所示，本发明的正面栅线电极结构，它包括若干条第一副栅线11、与第一副栅线11相交且至少为二条的主栅线20。 

与现有技术不同的是：所述的主栅线20分为多段且段与段之间由连接线22连接；所述的主栅线20的首段和末段处还设有第三副栅线13，所述的第三副栅线13的内嵌段13b与相应的首段或末段叠交、外露段13a与第一副栅线11相交。 

所述的若干条第一副栅线11等间距平行排列，所述的主栅线20与第一副栅线11垂直相交，所述的第三副栅线13的外露段13a也与第一副栅线11垂直相交。 

所述的第三副栅线13比第一副栅线11宽。 

所述的主栅线20上的每一段均为矩形段21，所述的连接线22位于矩形段21沿宽度方向的中间位置。 

所述的第三副栅线13的内嵌段13b叠交于矩形段21沿宽度方向的中间位置。 

所述的连接线22比第一副栅线11宽且比矩形段21窄。 

所述的主栅线20的每一个矩形段21的尺寸相同且矩形段21之间的距离相等。 

所述的若干条第一副栅线11的两端分别连接有第二副栅线12，所述的若干条第一副栅线11上的首条和末条第一副栅线与所述的第二副栅线12首尾依次连接。也就是说若干条第一副栅线11上的首条和末条第一副栅线与第一副栅线11一端的第二副栅12线以及第一副栅线11另一端的第二副栅12一起构成正面栅线电极结构的周边。 

所述的第一副栅线11、第二副栅线12和第三副栅线13为第一次套印的正面副栅线电极结构，所述的主栅线20为第二次套印的正面主栅线电极结构。而第一次套印的正面副栅线电极结构和第二次套印的正面主栅线电极结构构成了本发明的正面栅线电极结构。 

实施例1 

参考图1至图3。多晶硅片尺寸为156mm×156mm，Φ220mm。主栅线20为3根，第一副栅线11和第二副栅线12的宽度均为50μm，第三副栅线13为6根，宽度为180μm，第三副栅线13的内嵌部分13b的长度为2mm。 

每根主栅线20由8段矩形段21和7条连接线22组成，矩形段21宽度为1.6mm，长度为10.5mm，连接线22长度为8.5mm，宽度为150μm。 

多晶硅片的正面栅线电极结构经过以上结构设计后，主栅线20部分银浆节省42%，同时也增加了受光面积。 

将经过制绒、扩散、刻蚀、镀膜后的多晶硅片经过第一道、第二道印刷后，装上具有图1所示的正面副栅线电极结构图案的网版，进行副栅线的印刷，此为第三道印刷，调整图案在电池片内居中，之后进入烘箱烘干。装上具有图2所示的正面主栅线电极结构图案的网版，进行主栅线的印刷，此为第四道印刷。观察主栅线与副栅线图案位置是否套印准确。具体方法为：观察第三副栅线13是否垂直居中于与其相交的矩形段21的短边，以此判断主栅线印刷是否存在左右偏 移和旋转偏移，方便调整。然后观察主栅线两端的第三副栅线13的外露段13a长度是否相等，以此判断主栅线印刷是否存在上下偏移。由于第三副栅线13有内嵌段13b，即使有轻微的上下偏移也不影响电池性能和焊接性能。印刷完毕后经过烧结即完成多晶硅太阳电池的制作。 

实施例2 

参考图4至图6。单晶硅片尺寸为125mm×125mm，Φ165mm。主栅线20为2根，第一副栅线11和第二副栅线12的宽度均为50μm，第三副栅线13为4根，宽度为220μm，第三副栅线13的内嵌段13b的长度为1.5mm。 

每根主栅线20由6段矩形段21和5条连接线22组成，矩形段21宽度为1.6mm，长度为11mm，连接线22长度为9mm，，宽度为150μm。 

多晶硅片的正面栅线电极结构经过以上结构设计后，主栅线20部分银浆节省43.2%，同时也增加了受光面积。 

将经过制绒、扩散、刻蚀、镀膜后的多晶硅片经过第一第、二道印刷后，装上具有图4所示的正面副栅线电极结构图案的网版，进行副栅线的印刷，此为第三道印刷，调整图案在电池片内居中，之后进入烘箱烘干。装上具有图5所示的正面主栅线电极结构图案的网版，进行主栅线的印刷，此为第四道印刷。观察主栅线与副栅线图案位置是否套印准确。具体方式为：观察第三副栅线13是否垂直居中于与其相交的矩形段21的短边，以此判断主栅线印刷是否存在左右偏移和旋转偏移，方便调整。然后观察主栅线两端的第三副栅线13的外露段13a长度是否相等，以此判断主栅线印刷是否存在上下偏移。由于第三副栅线13有内嵌段13b，即使有轻微的上下偏移也不影响电池性能和焊接性能。印刷完毕后经过烧结即完成多晶硅太阳电池的制作。 

综上所述，不管单晶硅电池还是多晶硅电池，也不论电池尺寸如何，都可以利用本发明的正面栅线电极结构进行正面电极二次套印印刷。 

Claims (8)

1.一种正面栅线电极结构，它包括若干条第一副栅线（11）、与第一副栅线（11）相交且至少为二条的主栅线（20），其特征在于：所述的主栅线（20）分为多段且段与段之间由连接线（22）连接，所述的主栅线（20）的首段和末段处还设有第三副栅线（13），所述的第三副栅线（13）的内嵌段（13b）与相应的首段或末段叠交、外露段（13a）与第一副栅线（11）相交。

2.根据权利要求1所述的正面栅线电极结构，其特征在于：所述的若干条第一副栅线（11）等间距平行排列，所述的主栅线（20）与第一副栅线（11）垂直相交，所述的第三副栅线（13）的外露段（13a）也与第一副栅线（11）垂直相交。

3.根据权利要求1所述的正面栅线电极结构，其特征在于：所述的第三副栅线（13）比第一副栅线（11）宽。

4.根据权利要求1所述的正面栅线电极结构，其特征在于：所述的主栅线（20）上的每一段均为矩形段（21），所述的连接线（22）位于矩形段（21）沿宽度方向的中间位置。

5.根据权利要求4所述的正面栅线电极结构，其特征在于：所述的第三副栅线（13）的内嵌段（13b）叠交于矩形段（21）沿宽度方向的中间位置。

6.根据权利要求4所述的正面栅线电极结构，其特征在于：所述的连接线（22）比第一副栅线（11）宽且比矩形段（21）窄。

7.根据权利要求4所述的正面栅线电极结构，其特征在于：所述的主栅线（20）的每一个矩形段（21）的尺寸相同且矩形段（21）之间的距离相等。

8.根据权利要求1所述的正面栅线电极结构，其特征在于：所述的若干条第一副栅线（11）的两端分别连接有第二副栅线（12），所述的若干条第一副栅线（11）上的首条和末条第一副栅线与所述的第二副栅线（12）首尾依次连接。

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