CN103337527A - 太阳能电池正面电极的布局结构 - Google Patents

Abstract

一种太阳能电池正面电极的布局结构，包括若干相互平行的主栅线、若干相互平行的副栅线，主栅线由若干测试节点、节点连线和主栅线线头构成，副栅线包括位于外侧的两根主栅线之间、两端分别和位于外侧的相应主栅线垂直相连的中间副栅线和位于外侧的主栅线之外侧的边副栅线组成，副栅线和主栅线垂直相交；节点连线由线宽大于等于0.1mm且小于等于测试节点线宽的四分之一的单根直线线段构成，或由线宽大于等于0.05mm且小于等于节点线宽的四分之一的两根平行直线线段构成，位于同一侧的边副栅线的自由端部用线宽小于等于节点线宽的八分之一的边连线相连在一起。优点是：太阳能电池片光电转换效能好、工作可靠、性能稳定，制造生产成本低。

Description

太阳能电池正面电极的布局结构

 

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其是涉及一种太阳能电池正面电极的布局结构。

 

背景技术

传统晶硅太阳能电池制造工艺分为：制绒、扩散制PN结、清洗、PECVD（等离子体气相沉积）镀减反射膜、丝网印刷制电极、烧结形成欧姆接触几个步骤，其中丝印所用的网版是由不锈钢丝织成不同网目大小的网纱及涂在网纱上的乳胶装在网框上形成的，网版的参数有：目数、钢丝线径、开口、膜厚。丝网印刷制备太阳能电池电极主要包括背面（背光面）电极印刷、背面铝背场印刷以及正面（受光面）电极印刷，其主要原理是印刷图形复制在网版上，通过给予一定压力及速度的刮刀刷过网上，将网版上的导电浆料从开口处印刷在硅片上。

当前，产业中的电池片光电转换效率比以前提高很多，但晶硅太阳能电池的价格急剧下滑。以125单晶为例，近3年来从人民币30元每片降到目前8元每片，因此控制电池片的生产成本显得非常重要。在整个晶硅太阳能电池片生产中，电池片银浆成本占很大一部分。例如，每片125单晶硅太阳能电池所需银浆大约0.09g-0.15g左右，折合人民币大约是1元到2元左右，这在目前电池片利润只有几毛钱的市场行情下，控制银浆的消耗尤为重要。

申请号为201120544842.5 、名称为“一种太阳能电池片及其对应的电极印刷网版”的中国专利文件公开了一种太阳能电池正面电极的布局结构，“所述太阳能电池片包括电池片衬底及印刷在所述衬底上的电极，所述电极包括若干条主栅线，所述主栅线上有若干用作测试的节点，其特征在于，所述主栅线线径为0.1-1mm，所述电极印刷网板设置有用于形成所述电极的主栅线以及节点的图案。”该专利试图通过减少太阳能电池正面电极的主栅线形状来减少电池片银浆的消耗量，以期由此来降低太阳能电池片的制造成本。

申请号：201120417363.7、名称为“晶体硅太阳能电池正面电极布局结构”的中国专利文件公开了另一种太阳能电池正面电极的布局结构，“包括主栅和副栅，所述主栅上沿长度方向间隔设置有若干个镂空空间，所述若干个镂空空间将主栅分隔开来。”该专利中的主栅线的实心区域与前述专利中的测试节点相对应，该专利试图通过在主栅上设置镂空区段来降低主栅银浆使用量，并由此来降低太阳能电池片的制造成本。

以上两个专利，电池正面电极布局结构的共同特点是：包括两到三根相互平行的主栅线（直线状）和多条相互平行的、线宽远小于主栅线线宽（即测试节点线宽）的副栅线（直线状），副栅线和主栅线垂直相交。这样的主副栅线布局结构，原本就存在的问题是：由于副栅线线宽较细，在加工和使用中容易出现中断，而一旦最外侧的副栅线出现断点，则远离主栅线的那段副栅线就不再对太阳能电池片的光电转换作出贡献，从而降低太阳能电池片的光电转换性能，因此这种布局结构的可靠性较低，而为了保证一定的光电转换性能，就又需要相应地提高副栅线的布局密度，不利于降低太阳能电池片的生产成本。而现在上面两个专利，由于主栅线实心区域之间的连线部分的线宽大大降低，这部分的主栅线亦存在容易出现中断的问题，一旦在同一段连线出现两个断点，则会使多根副栅线成为废线，因此以上两个专利加重了现有电池正面电极布局结构的可靠性问题。

 

发明内容

本发明主要是解决现有太阳能电池片的电池正面电极布局结构所存在的可靠性差的技术问题，提供一种光电转换性能好、工作稳定可靠且生产成本低的太阳能电池正面电极的布局结构。

本发明所用的技术方案是：一种太阳能电池正面电极的布局结构，包括若干相互平行的主栅线、若干相互平行的副栅线，主栅线由若干测试节点、节点连线和主栅线线头构成，副栅线包括位于外侧的两根主栅线之间、两端分别和位于外侧的相应主栅线垂直相连的中间副栅线和位于外侧的主栅线之外侧的边副栅线组成，副栅线和主栅线垂直相交； 节点连线由线宽大于等于0.1mm且小于等于测试节点线宽的四分之一的单根直线线段构成，或由线宽大于等于0.05mm且小于等于节点线宽的四分之一的两根平行直线线段构成，位于同一侧的边副栅线的自由端部用线宽小于等于节点线宽的八分之一的边连线相连在一起。

本发明，即使位于外侧的主栅线之外侧的边副栅线出现断点，远离主栅线的那段边副栅线依旧可以通过所设置的边连线发挥收集电流的作用，因此本发明所述的太阳能电池片的电池正面电极布局结构的工作可靠性要高于现有技术，有利于提高太阳能电池片的光电转换效能。同时，边连线的设置，还具有通过增加并联支路来降低降低电池片串联电阻Rs、提高电充因子FF，以及增加电池片边缘的收集范围、进一步提高短路电流Isc的作用，这些作用对提高太阳能电池片的光电转换效能也都具有积极的贡献。因此本发明所述的太阳能电池片的电池正面电极布局结构，在主副栅线设置方案相同的情况下具有更高的制造良品率和光电转换效率，从而降低太阳能电池片的批量制造成本，提高太阳能电池的性价比；而在光电转换效率要求相同的情况下，可以适当减少副栅线的条数，因此有利于降低太阳能电池的尺寸，从而降低材料消耗以降低太阳能电池的制造成本。因此本发明具有可靠性高、生产成本低的优点。

作为优选，主栅线线头的自由端为梯形端头，更进一步所述梯形端头的尖端宽度为0.3mm到0.7mm，梯形的高度为9mm到13mm。

作为优先，节点连线的长度为测试节点的长度的2倍到3倍。

作为优选，边连线的线宽与副栅线的线宽相等。本优选方案，有利于减少生产刀具的规格数量，降低加工制造成本。

综上所述，本发明带来的有益效果是：太阳能电池片光电转换效能好、工作可靠、性能稳定，制造生产成本低。 

 

附图说明

图1是本发明实施例一的一种结构示意图；

图2是本发明实施例二的一种结构示意图。

 

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例一： 

如图1所示，包括左右两根相互平行的主栅线1和若干根相互平行且与主栅线1垂直相交的副栅线2；主栅线1由若干测试节点1.1、节点连线1.2和主栅线线头1.3构成，节点连线1.2由线宽大于等于0.05mm且小于等于节点线宽的四分之一的两根平行直线线段构成；副栅线2包括位于左右两根主栅线(1)之间、两端分别和两根主栅线1垂直相连的中间副栅线2.1和位于左右两根主栅线1之外侧的边副栅线2.2组成；位于同一侧的边副栅线2.2的自由端部用线宽小于等于节点线宽的八分之一的边连线3相连在一起。其中测试节点1.1的线宽一般为1 mm到3mm，测试节点的长度一般为1到3mm，节点连线1.2的长度为测试节点的长度的2倍到3倍，副栅线2的线宽一般为0.02mm到0.1mm。这里所述测试节点为矩形节点，所述的节点线宽，指的是测试节点垂直于主栅线走向方向的尺寸，所述的节点长度，指的是测试节点沿主栅线走向方向的尺寸。本实施例，测试节点的线宽为1.5mm，构成节点连线1.2的两根平行直线线段的线宽各等于0.1mm，节点连线段1.2的长度为测试节点的长度的2倍，主栅线线头1.3由与测试节点全等的测试段和呈梯形的自由端头构成，梯形端头的尖端宽度为0.3mm到0.7mm（本实施例取0.4mm），梯形的高度为9mm到13mm（本实施例取9mm），副栅线2的线宽为0.04mm，边连线3的线宽与副栅线2的线宽相等；且为了最大限度地减少银浆消耗量，节点连线1.2的两根平行直线线段与均与相应的测试节点1.1的节点角部相连，从而在主栅线1上形成尽可能大的镂空区段，从而既最大限度第减少了主栅线的银浆消耗量，也减少了副栅线的银浆消耗量。

实施例二：

如图2所示，实施例二与实施例一的区别主要在于，实施例二的节点连线段1.2由单根线宽为0.1mm的直线线段构成。实施例二与实施例一的相同部分在此不做赘述。

以上两个实施例，与相对应的背景专利方案比较，单片电池片的银浆消耗量相当，但可靠性、批量制造良品率获得了提高，同时光电转换性能及其稳定性也同样获得了提高，具有很好的性价比。

以上两根实施例都只设有两根主栅线，实际可以在两根主栅线中间增设第三根主栅线。以上所述之具体实施例仅为本发明较佳的实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围。凡依照本发明之形状、结构所作的等效变化理应均包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种太阳能电池正面电极的布局结构，包括若干相互平行的主栅线（1）、若干相互平行的副栅线（2），主栅线（1）由若干测试节点（1.1）、节点连线（1.2）和主栅线线头（1.3）构成，副栅线（2）包括位于外侧的两根主栅线(1)之间、两端分别和位于外侧的相应主栅线（1）垂直相连的中间副栅线（2.1）和位于外侧的主栅线（1）之外侧的边副栅线（2.2）组成，副栅线（2）和主栅线（1）垂直相交，其特征是： 节点连线（1.2）由线宽大于等于0.1mm且小于等于测试节点线宽的四分之一的单根直线线段构成或由线宽大于等于0.05mm且小于等于节点线宽的四分之一的两根平行直线线段构成，位于同一侧的边副栅线（2.2）的自由端部用线宽小于等于节点线宽的八分之一的边连线（3）相连在一起。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池正面电极的布局结构，其特征是：主栅线线头（1.3）的自由端为梯形端头。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池正面电极的布局结构，其特征是：所述梯形端头的尖端宽度为0.3mm到0.7mm，梯形的高度为9mm到13mm。

4.根据权利要求1或2或3所述的太阳能电池正面电极的布局结构，其特征是：节点连线（1.2）的长度为测试节点的长度的2倍到3倍。

5.根据权利要求1或2或3所述的太阳能电池正面电极的布局结构，其特征是：边连线（3）的线宽与副栅线（2）的线宽相等。

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