CN103887358A - 一种光伏电池柵线的排布方式 - Google Patents

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孙振奥
杨子龙
王一波
许洪华
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Abstract

一种光伏电池柵线的排布方式，其特征在于，多根柵线均排布在光伏电池的半导体基底上，与半导体基底紧密欧姆连接；所述的柵线彼此相交处紧密欧姆连接；所述的栅线包括粗横柵、细横柵和放射柵；所述的细横柵平行排布，相邻细横柵间相距3～5mm，遍布整个光伏电池半导体基底；所述的粗横柵置于半导体基底一边，与细横柵平行；粗横柵中间连接负电极；放射柵与横柵相交，放射柵彼此不平行，有向电极收拢的趋势；在半导体基底所在平面内，所有放射柵的延长线汇聚于一点，该点在粗横柵的中垂线上，距离粗横柵距离为粗横柵长度的一半。

Description

一种光伏电池柵线的排布方式
技术领域
本发明涉及一种光伏电池板柵线排布方式。
背景技术
光伏电池阵列是由若干光伏电池通过串并联组成的。传统光伏电池由半导体基底、电极和柵线组成，其中柵线分为细横柵、纵柵和粗横柵，它们与半导体基底紧密欧姆接触。工作时，阳光照射半导体基底产生电子，电子被细横柵收集传递到纵柵，进而汇总到粗横柵，粗横柵与负点极相连接。为了提高半导体基底接受阳关的照射面积，柵线通常被做的极细。为了降低电池内阻，柵线和负电极一般都用银材料制成。电池的正极附着于半导体基底的背面，由于不必考虑遮蔽阳光的问题，通常用整片铝箔。
现有一些专利或产品可以通过其他方式降低光伏电池内阻或提高输出电流。如发明专利200880006925.X和200810306025.9通过对半导体掺杂工艺的优化，或者选择性掺杂或者优化掺杂面，达到降低柵线和半导体集体接触电阻的目的，进而降低光伏电池内阻；发明专利200810188140.0和200910102140.9通过在光伏电池外围增设其他装置，达到提高光伏电池输出电流的目的。然而，很少有人通过对柵线的排布进行优化和设计而降低光伏电池的内阻
发明内容
本发明的目的是克服现有技术由于栅线排布不合理而导致光伏电池内阻较大的缺点，提出一种新的光伏电池柵线排布方式。本发明通过优化光伏电池柵线排布，在不增加阳光遮蔽面积的前提下，减低光伏电池内阻。
本发明以放射状柵线取代传统光伏电池板中与细横柵正交的纵柵。采用放射状柵线的光伏电池由半导体基底、电极、粗横柵、细横柵和放射柵组成。多根柵线均排布在光伏电池的半导体基底上，并与半导体基底紧密欧姆连接。柵线彼此相交处也紧密欧姆连接，以减少连接电阻。细横柵平行排布，相邻细横柵间相距3～5mm，遍布整个光伏电池半导体基底。粗横柵置于半导体基底一边，与细横柵平行。粗横柵中间连接负电极。放射柵与横柵相交，放射柵彼此不平行，有向电极收拢的趋势。在半导体基底所在平面内，所有放射柵的延长线汇聚于一点，该点在粗横柵的中垂线上，距离粗横柵距离为粗横柵长度的一半。以此方式排布的柵线，可以在不增加阳光遮蔽面积的前提下，使电子沿着较短的路径更快传递到电极，减少光伏电池内阻。
本发明与现有技术的区别在于，用若干极细的放射状栅线取代了传统排布中两条较粗的纵栅，将电子的传播路径由正交式传播改变成放射状汇总式传播。传统方式排布的光伏电池中的所有栅线都彼此正交，电子的传播路径需要换向的地方都是按照直角转弯的，经过若干次传递从半导体基底传输到电极。采用放射状栅线的光伏电池的细横栅和放射栅不是正交的，放射栅为电子提供了到达电极的更直接的路径，电子传播路径需要换向的地方几乎都是按照钝角转弯的，有效缩短了电子传播路径，进而降低光伏电池内阻。而且两根较粗的纵栅变成若干极细的放射栅，不会增加阳光遮蔽面积，不增加额外成本。
附图说明
图1a为传统柵线排布的光伏电池结构，图1b为放射状柵线排布的光伏电池结构；
图2a为传统柵线排布的光伏电池某点产生电子的传播路径，图2b为放射状柵线排布的光伏电池于该点产生电子的传播路径；
图3a为传统柵线排布的光伏电池等内阻线，图3b放射状柵线排布的光伏电池等内阻线。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。
本发明放射状栅线排布方式具体描述如下：
本发明的栅线包括细横栅、放射栅和粗横栅等形状的栅线。多根柵线均排布在光伏电池的半导体基底上，并与半导体基底紧密欧姆连接。柵线彼此相交处也紧密欧姆连接，以减少连接电阻。细横柵平行排布，相邻细横柵间相距3～5mm，遍布整个光伏电池半导体基底。粗横柵置于半导体基底一边，与细横柵平行。粗横柵中间连接负电极。放射柵与横柵相交，放射柵彼此不平行，有向电极收拢的趋势。在半导体基底所在平面内，所有放射柵的延长线汇聚于一点，该点在粗横柵的中垂线上，距离粗横柵距离为粗横柵长度的一半。以此方式排布的柵线，可以在不增加阳光遮蔽面积的前提下，使电子沿着较短的路径更快传递到电极，减少光伏电池内阻。
图1a为传统栅线排布的光伏电池结构，由半导体基底、细横栅、纵栅、粗横栅和电极构成，图中所示电极为负电极，其电池的正电极没有在图中绘出。图1b为放射状栅线排布的光伏电池结构，由半导体基底、细横栅、放射栅、粗横栅和电极构成，图中电极为负电极。二者对比可以看出，改变栅线排布方式后，原来较粗的纵栅，变成若干极细的放射栅，不增加栅线遮蔽阳光的面积，也不增加印制银栅的银浆。
图2a为传统柵线排布的光复电池某点产生电子的传播路径，图中某点由于光照产生一个电子，该电子就近进入细横栅，进而沿虚线标出的路径传播至电极。图2b为放射状柵线排布的光伏电池于该点产生电子的传播路径，图中该点产生电子，首先就近进入细栅，然后沿放射栅进入粗横栅和电极。对比图2a和图2b，放射栅使电子沿斜线进入电极，比沿直角走的传统栅线缩短了路径。
图3a为传统柵线排布的光伏电池等内阻线，图3b放射状柵线排布的光伏电池等内阻线。对比二者可以发现，放射栅排布的光伏电池内阻约是传统栅线排布光伏电池内阻的70%～80%。

Claims (1)

1.一种光伏电池柵线的排布方式，其特征在于，多根柵线均排布在光伏电池的半导体基底上，与半导体基底紧密欧姆连接；所述的柵线彼此相交处紧密欧姆连接；所述的栅线包括粗横柵、细横柵和放射柵；所述的细横柵平行排布，相邻细横柵间相距3～5mm，遍布整个光伏电池半导体基底；所述的粗横柵置于半导体基底一边，与细横柵平行；粗横柵中间连接负电极；放射柵与横柵相交，放射柵彼此不平行，有向电极收拢的趋势；在半导体基底所在平面内，所有放射柵的延长线汇聚于一点，该点在粗横柵的中垂线上，距离粗横柵距离为粗横柵长度的一半。
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