CN104157729A - 一种晶硅太阳能电池的正电极结构及其印刷工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种晶硅太阳能电池的正电极结构的印刷工艺，用于制备晶硅太阳能电池的正电极结构，所述正电极包括主栅和副栅，所述主栅和副栅分开两次印刷，印刷主栅采用银浆A，印刷副栅采用银浆B，所述银浆A的银含量低于所述银浆B的银含量。相应的，本发明还公开一种采用上述印刷工艺制备而得的晶硅太阳能电池的正电极结构。采用本发明，所述印刷工艺避免了正面电极全部采用价格昂贵的高性能银浆的缺点，降低了太阳能电池的印刷成本，同时不降低电池的电性能。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种晶硅太阳能电池的正电极结构及其印刷工艺。
背景技术
太阳能电池是一种有效地吸收太阳辐射能，利用光生伏打效应把光能转换成电能的器件，当太阳光照在半导体P-N结(P-N Junction)上，形成新的空穴-电子对(V-E pair)，在P-N结电场的作用下，空穴由N区流向P区，电子由P区流向N区，接通电路后就形成电流。由于是利用各种势垒的光生伏特效应将太阳光能转换成电能的固体半导体器件，故又称太阳能电池或光伏电池，是太阳能电池阵电源系统的重要组件。太阳能电池主要有晶硅(Si)电池，三五族半导体电池(GaAs,Cds/Cu2S,Cds/CdTe, Cds/InP,CdTe/Cu2Te)，无机电池，有机电池等，其中晶硅太阳能电池居市场主流主导地位。晶硅太阳能电池的基本材料为纯度达0.999999、电阻率在10欧·厘米以上的P型单晶硅，包括正面绒面、正面p-n结、正面减反射膜、正背面电极等部分。
晶硅太阳能电池的正面电极印刷工艺目前有两种，一种是主栅和副栅同时印刷。另外一种采用两次印刷工艺，一次同时印刷主栅和副栅，一次印刷副栅。但这两种印刷工艺都不利于降低印刷成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种晶硅太阳能电池的正电极结构，降低了太阳能电池的印刷成本，同时不降低电池的电性能。
本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种晶硅太阳能电池的正电极结构的印刷工艺，降低了太阳能电池的印刷成本，同时不降低电池的电性能。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种晶硅太阳能电池的正电极结构的印刷工艺，用于制备晶硅太阳能电池的正电极结构，所述正电极包括主栅和副栅，所述主栅和副栅分开两次印刷，印刷主栅采用银浆A，印刷副栅采用银浆B，所述银浆A的银含量低于所述银浆B的银含量。
作为上述方案的改进，所述银浆A为银含量10%-80%的导电浆料。
作为上述方案的改进，所述银浆B为银含量85%-99%的导电浆料。
作为上述方案的改进，所述印刷工艺为先印刷副栅，再印刷主栅。
作为上述方案的改进，所述印刷工艺为先印刷主栅，再印刷副栅。
作为上述方案的改进，印刷主栅、印刷副栅均采用丝网印刷工艺。
相应的，本发明还提供一种晶硅太阳能电池的正电极结构，所述正电极结构包括主栅和副栅，所述主栅和副栅采用上述任一项印刷工艺制得。
作为上述方案的改进，所述主栅和副栅垂直相交，所述主栅的宽度大于所述副栅的宽度。
作为上述方案的改进，所述正电极结构包括N条主栅和M条副栅，其中，10≥N≥2，M≥50；
所述主栅沿着纵向设置，所述副栅沿着横向设置，所述主栅和副栅垂直相交。
作为上述方案的改进，所述主栅之间的间隔相等；所述副栅之间的间隔相等。
实施本发明，具有如下有益效果：
本发明提供了一种晶硅太阳能电池的正电极结构及其印刷工艺，正电极结构包括主栅和副栅，所述主栅和副栅分开两次印刷，印刷主栅采用银浆A，印刷副栅采用银浆B，银浆A的银含量低于银浆B的银含量。本发明在印刷副栅时，采用与硅有良好欧姆接触、银含量高的高性能银浆，这种银浆可以配合太阳能电池的高方阻工艺，提升电池的开路电压和短路电流，提升太阳能电池的光电转换效率。印刷主栅时，采用银含量较低，有机和玻璃成分要求不高的低性能银浆。由于主栅的功能只是汇集和传导电流，而且主栅的面积比较大，对银含量的要求比较低，对有机和玻璃成分的要求也不高，市场价格比较便宜。
因此，本发明的主栅和副栅采用不同的银浆印刷，即主栅采用价格低廉的银浆印刷，副栅采用性能优异的银浆印刷，这种印刷方式避免了正面电极全部采用价格昂贵的高性能银浆的缺点，降低了太阳能电池的印刷成本，同时不降低电池的电性能。
附图说明
图1是晶硅太阳能电池的正电极结构的印刷工艺一实施例的结构示意图；
图2是晶硅太阳能电池的正电极结构的印刷工艺另一实施例的结构示意图；
图3是晶硅太阳能电池的正电极结构的主栅的结构示意图；
图4是晶硅太阳能电池的正电极结构的副栅的结构示意图；
图5是晶硅太阳能电池的正电极结构成品的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
结合图1和图2，本发明提供了一种晶硅太阳能电池的正电极结构的印刷工艺，用于制备晶硅太阳能电池的正电极结构，所述正电极包括主栅和副栅，所述主栅和副栅分开两次印刷，印刷主栅采用银浆A，印刷副栅采用银浆B，所述银浆A的银含量低于所述银浆B的银含量。
如图1所示，作为晶硅太阳能电池的正电极结构的印刷工艺一实施例，所述印刷工艺包括：
S101，先印刷副栅，得到如图4所示的副栅4；
S102，再印刷主栅，得到如图3所示的主栅3。
如图3所示的主栅3和如图4所示的副栅4最终合成为图5所示的正电极成品。
如图2所示，作为晶硅太阳能电池的正电极结构的印刷工艺另一实施例，所述印刷工艺包括：
S201，先印刷主栅，得到如图3所示的主栅3；
S202，再印刷副栅，得到如图4所示的副栅4。
如图3所示的主栅3和如图4所示的副栅4最终合成为图5所示的正电极成品。
上述任一实施例中，所述银浆A为银含量10%-80%的导电浆料。所述银浆B为银含量85%-99%的导电浆料。
本发明正电极结构包括主栅3和副栅4，主栅3和副栅4分开两次印刷，印刷主栅3采用银浆A，印刷副栅4采用银浆B，在印刷副栅4时，采用与硅有良好欧姆接触、银含量高的高性能银浆B，这种银浆B可以配合太阳能电池的高方阻工艺，提升电池的开路电压和短路电流，提升太阳能电池的光电转换效率。印刷主栅3时，采用银含量较低，有机和玻璃成分要求不高的低性能银浆A。由于主栅3的功能只是汇集和传导电流，而且主栅3的面积比较大，对银含量的要求比较低，对有机和玻璃成分的要求也不高，市场价格比较便宜。
因此，本发明的主栅3和副栅4采用不同的银浆印刷，即主栅3采用价格低廉的银浆印刷，副栅4采用性能优异的银浆印刷，这种印刷方式避免了正面电极全部采用价格昂贵的高性能银浆的缺点，降低了太阳能电池的印刷成本，同时不降低电池的电性能。
需要说明的是，印刷主栅3、印刷副栅4均优选采用丝网印刷工艺。
如图5所示，本发明还提供一种晶硅太阳能电池的正电极结构，所述正电极结构包括主栅3和副栅4，所述主栅3和副栅4采用上述任一项印刷工艺制得。即，主栅3和副栅4分开两次印刷，主栅3为采用银浆A一次印刷而得的银栅线，副栅4为采用银浆B一次印刷而得的银栅线。银浆A的银含量低于银浆B的银含量。
其中，所述银浆A为银含量10%-80%的导电浆料。所述银浆B为银含量85%-99%的导电浆料。
本发明主栅3和副栅4分开两次印刷，印刷主栅3采用银浆A，印刷副栅4采用银浆B，在印刷副栅4时，采用与硅有良好欧姆接触、银含量高的高性能银浆B，这种银浆B可以配合太阳能电池的高方阻工艺，提升电池的开路电压和短路电流，提升太阳能电池的光电转换效率。印刷主栅3时，采用银含量较低，有机和玻璃成分要求不高的低性能银浆A。由于主栅3的功能只是汇集和传导电流，而且主栅3的面积比较大，对银含量的要求比较低，对有机和玻璃成分的要求也不高，市场价格比较便宜。
因此，本发明的主栅3和副栅4采用不同的银浆印刷，即主栅3采用价格低廉的银浆印刷，副栅4采用性能优异的银浆印刷，这种印刷方式避免了正面电极全部采用价格昂贵的高性能银浆的缺点，降低了太阳能电池的印刷成本，同时不降低电池的电性能。
主栅3和副栅4垂直相交，主栅3的宽度大于副栅4的宽度，即主栅3为粗栅，副栅4为细栅。
具体的，所述正电极结构包括N条主栅3和M条副栅4，其中，10≥N≥2，M≥50；所述主栅3沿着纵向设置，所述副栅4沿着横向设置，所述主栅3和副栅4垂直相交。
优选的，所述主栅3之间的间隔相等；所述副栅4之间的间隔相等。
更佳的，所述主栅3的宽度为1mm-2mm；
所述副栅4的宽度为5μm -100μm；
所述主栅3之间的间隔为10mm-60mm；
所述副栅4之间的间隔为0.5mm-2mm。
采用上述结构的主栅3和副栅4，有利于提高电池的电性能，提高太阳能电池的光电转换效率。
下面以具体实施例进一步阐述本发明
实施例1
在电池正面，先沿着横向方向印刷副栅，印刷副栅采用银含量在85%的导电浆料；再沿着纵向方向印刷主栅，印刷主栅采用银含量在10%的导电浆料。
实施例2
在电池正面，先沿着横向方向印刷副栅，印刷副栅采用银含量在88%的导电浆料；再沿着纵向方向印刷主栅，印刷主栅采用银含量在30%的导电浆料。
实施例3
在电池正面，先沿着横向方向印刷副栅，印刷副栅采用银含量在90%的导电浆料；再沿着纵向方向印刷主栅，印刷主栅采用银含量在50%的导电浆料。
实施例4
在电池正面，先沿着纵向方向印刷主栅，印刷主栅采用银含量在60%的导电浆料；再沿着横向方向印刷副栅，印刷副栅采用银含量在92%的导电浆料。
实施例5
在电池正面，先沿着纵向方向印刷主栅，印刷主栅采用银含量在70%的导电浆料；再沿着横向方向印刷副栅，印刷副栅采用银含量在95%的导电浆料。
实施例6
在电池正面，先沿着纵向方向印刷主栅，印刷主栅采用银含量在80%的导电浆料；再沿着横向方向印刷副栅，印刷副栅采用银含量在99%的导电浆料。
需要说明的是，本发明银浆A可以选用广州市儒兴科技开发有限公司的61041E背银浆产品，但不限于此；银浆B可以选用杜邦17A浆料，但不限于此。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种晶硅太阳能电池的正电极结构的印刷工艺，用于制备晶硅太阳能电池的正电极结构，所述正电极包括主栅和副栅，其特征在于，所述主栅和副栅分开两次印刷，印刷主栅采用银浆A，印刷副栅采用银浆B，所述银浆A的银含量低于所述银浆B的银含量。
2.如权利要求1所述的晶硅太阳能电池的正电极结构的印刷工艺，其特征在于，所述银浆A为银含量10%-80%的导电浆料。
3.如权利要求1所述的晶硅太阳能电池的正电极结构的印刷工艺，其特征在于，所述银浆B为银含量85%-99%的导电浆料。
4.如权利要求1所述的晶硅太阳能电池的正电极结构的印刷工艺，其特征在于，所述印刷工艺为先印刷副栅，再印刷主栅。
5.如权利要求1所述的晶硅太阳能电池的正电极结构的印刷工艺，其特征在于，所述印刷工艺为先印刷主栅，再印刷副栅。
6.如权利要求1-5任一项所述的晶硅太阳能电池的正电极结构的印刷工艺，其特征在于，印刷主栅、印刷副栅均采用丝网印刷工艺。
7.一种晶硅太阳能电池的正电极结构，其特征在于，所述正电极结构包括主栅和副栅，所述主栅和副栅采用如权利要求1-6任一项所述的印刷工艺制得。
8.如权利要求7所述的晶硅太阳能电池的正电极结构，其特征在于，所述主栅和副栅垂直相交，所述主栅的宽度大于所述副栅的宽度。
9.如权利要求7所述的晶硅太阳能电池的正电极结构，其特征在于，所述正电极结构包括N条主栅和M条副栅，其中，10≥N≥2，M≥50；
所述主栅沿着纵向设置，所述副栅沿着横向设置，所述主栅和副栅垂直相交。
10.如权利要求9所述的晶硅太阳能电池的正电极结构，其特征在于，所述主栅之间的间隔相等；
所述副栅之间的间隔相等。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20141119 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |