CN103400871B - 一种太阳电池表面栅线结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳电池表面栅线设计，包括设置在太阳电池上且等间距分布的若干环形细栅线以及与所述环形细栅线垂直布置的至少两条主栅线，其所述相邻两个环形细栅线之间的间距为0.1mm～2mm，每个环形细栅线的宽度为1mm～10mm。本发明通过线聚光电池表面上栅线的设计，能使切割后分离得到的各个条状电池单元的表面具有相同的分布，环形细栅线均匀地分布在条状电池的边缘，不仅保证了所有的条状电池的电性能的匹配性，而且由于细栅线分布在电池边缘，因此在中低倍的聚光光伏应用时，在条状电池的中部区域受光强度较大时，也没有栅线对入射光进行遮挡，因此提高了光电转化的效率。

Description

一种太阳电池表面栅线结构

技术领域

本发明属于太阳能利用技术领域，特别涉及一种太阳电池表面栅线设计。

背景技术

普通晶体硅太阳电池栅线电极制备的传统工艺一般为采用丝网印刷的方法将银浆印刷在电池的发射极形成特定图形，再与背面的Al电极一起通过高温烧结，最终形成正面和背面电极。在晶硅电池片的面积固定的情况下，太阳电池的栅线设计非常重要，它不仅影响了太阳电池的有效受光面积，还决定了电池的串联电阻，从而影响了太阳电池发电效率。

目前一般将几十张太阳电池通过单焊、串焊、叠层、层压固化等工序制作成太阳电池组件，所有电池片表面的栅线设计基础均是基于在保证电池片串联电阻较小的情况下，尽量减少栅线的遮挡面积，从而提高整张电池片的发电功率。而目前的一些中低倍聚光光伏产品或其他光伏类的产品中需要运用条状的太阳电池。基于成本的相对低廉，因此晶硅太阳电池成为了首选。一般获取条状晶硅太阳电池的途径是直接对普通晶体硅电池片进行切割来获取，但由于普通晶硅电池片的栅线设计是基于整张电池片的功率和成本的最优化来进行设计的，其表面栅线设计是均匀分布，因此在切割成具有某一宽度，如切割成3mm的条状电池时，所获取的每条电池上的表面栅线数量和位置并不一致，例如有的具有一条细栅线，而有的具有两条，并且在对电池片切割时也会对某些细栅线导致破坏，比如刚好切割到细栅线，这就导致所获取的条状太阳电池的栅线数量和布局均呈现一定的随机性，从而影响电池的性能。另一方面，当条状电池运用于中低倍聚光情况时，由于聚光后的光斑一般集中于电池的中间位置，且光斑具有不均匀性，因此若条状电池的细栅线刚好随机位于电池的中部，势必会对该区域的光造成比较严重的遮挡效应，从而影响电池的效率，不同位置的细栅线的遮挡效果不同，导致电池的效率有所差异。此外栅线位于不同位置对光生电流的收集能力也有所差异，因此这些因素都导致采用用一般栅线设计的晶硅电池片在被切割成相同尺寸的条状电池后，在实际使用时的性能差异较大，从而造成串联或并联情况下的性能失配，影响了中低倍聚光光伏或其他运用条状电池的产品的性能。因此，现有普通晶硅电池片在经过切割并运用到中低倍聚光光伏产品中时，无法实现效率的最大化。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能保证切割后的所有条状电池的电性能的匹配性，而且没有栅线对入射光进行遮挡，从而提高光电转化效率的太阳电池表面栅线设计。

本发明的技术方案是这样实现的：一种太阳电池表面栅线设计，包括设置在太阳电池上且等间距分布的若干环形细栅线以及与所述环形细栅线垂直布置的至少两条主栅线，其特征在于：所述相邻两个环形细栅线之间的间距为0.1mm～2mm，每个环形细栅线的宽度为1mm～10mm。

本发明所述的太阳电池表面栅线设计，其所述主栅线在相邻两个环形细栅线之间的间隙处断开，分为若干与环形细栅线匹配的独立单元。

本发明所述的太阳电池表面栅线设计，其所述相邻两个环形细栅线之间的间隙为划片位置，所述环形细栅线的宽度小于切割后条状太阳电池的宽度，每一个环形细栅线对应一个条状太阳电池，所述环形细栅线均匀地分布在与其对应的条状太阳电池的边缘部分。

本发明所述的太阳电池表面栅线设计，其所述太阳电池上靠近左右两侧边缘的环形细栅线设计相同且对称布置，其之间的环形细栅线设计相同且呈矩形。

本发明通过线聚光电池表面上栅线的设计，能使切割后分离得到的各个条状电池单元的表面具有相同的分布，环形细栅线均匀地分布在条状电池的边缘，不仅保证了所有的条状电池的电性能的匹配性，而且由于细栅线分布在电池边缘，因此在中低倍的聚光光伏应用时，在条状电池的中部区域受光强度较大时，也没有栅线对入射光进行遮挡，因此提高了光电转化的效率。

附图说明

图1是本发明中主栅线断开的栅线设计。

图2是图1的局部放大图。

图3是本发明中主栅线连续的栅线设计。

图中标记：1为环形细栅线，2为主栅线，3为太阳电池。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和2所示，一种太阳电池表面栅线设计，包括设置在太阳电池3上且等间距分布的若干环形细栅线1以及与所述环形细栅线1垂直布置的三条主栅线2，所述相邻两个环形细栅线1之间的间距为0.1mm～2mm，每个环形细栅线1的宽度为1mm～10mm。所述相邻两个环形细栅线1之间的间隙为划片位置，所述环形细栅线1的宽度小于切割后条状太阳电池的宽度，每一个环形细栅线1对应一个条状太阳电池，所述环形细栅线1均匀地分布在与其对应的条状太阳电池的边缘部分；所述太阳电池3上靠近左右两侧边缘的环形细栅线1设计相同且对称布置，其之间的环形细栅线1设计相同且呈矩形。

其中，所述主栅线2在相邻两个环形细栅线1之间的间隙处断开，分为若干与环形细栅线1匹配的独立单元。将正面或背面主栅线设计成各个断开的独立单元，一方面利于用激光或机械手段将整张电池片分割成所需的条状电池，因为分割的地方没有金属银（正面）或者银铝合金（背面）或其他用来形成正面和背面电极的材料，从而能提高处理效率，并能有效防止裂开处的崩边以及其他降低电池效率的伤害。另一方面，这样的设计也能节约正面的银浆和背面银铝浆的用量，从而降低生产成本。

如图3所示，所述主栅线2为连续式设计。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种太阳电池表面栅线结构，包括设置在太阳电池（3）上且等间距分布的若干环形细栅线（1）以及与所述环形细栅线（1）垂直布置的至少两条主栅线（2），其特征在于：所述相邻两个环形细栅线（1）之间的间距为0.1mm～2mm，所述相邻两个环形细栅线（1）之间的间隙为划片位置，每个环形细栅线（1）的宽度为1mm～10mm，所述环形细栅线（1）的宽度小于切割后条状太阳电池的宽度，每一个环形细栅线（1）对应一个条状太阳电池，所述环形细栅线（1）均匀地分布在与其对应的条状太阳电池的边缘部分。

2.根据权利要求1所述的太阳电池表面栅线结构，其特征在于：所述主栅线（2）在相邻两个环形细栅线（1）之间的间隙处断开，分为若干与环形细栅线（1）匹配的独立单元。

3.根据权利要求1或2所述的太阳电池表面栅线结构，其特征在于：所述太阳电池（3）上靠近左右两侧边缘的环形细栅线（1）设计相同且对称布置，其之间的环形细栅线（1）设计相同且呈矩形。