CN104218103A - 太阳能电池 - Google Patents

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Abstract

一种太阳能电池，包含：一太阳能电池基板、多组总线电极网。一太阳能电池基板，具有第一表面与第二表面。多组总线电极网，所述这些总线电极网彼此隔离配置于太阳能电池基板的第一表面上，每个总线电极网包括：总线电极、多个指状电极、多个连接线电极与多个垂直指状电极。

Description

太阳能电池
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池，特别涉及一种降低电致发光的太阳能电池。
背景技术
在太阳能电池的生产过程中，最终产品需经过检验方能确保其品质。需检测的缺陷项目，包括材料瑕疵、烧结、工艺污染、微裂、线路的断路等。利用电测的方式，即可将有这些缺陷的产品剔除。但微裂与线路断路这两项缺陷，虽然对转换效率影响不大，但却对产品的稳定性与使用寿命有极大的影响，故此部分需用外观检测的方式，将这些缺陷检测出来。
其中外观检测的方式又以电致发光技术(Electroluminescence,EL)最普遍。EL是将太阳能电池加上一正向电流后，太阳能电池会如发光二极管般，发出近红外的光，其光强度除与输入电流的大小有关外，亦和其缺陷有关。当有缺陷时，电流经过的线路就不会发出光，于是就可得知有缺陷的存在。
请参考图1A，现有技术的太阳能电池示意图。其为采用了三条总线电极120(Bus Bar Electrode)、多条指状电极(Finger Electrode)110配置于太阳能电池基板100上。此太阳能电池由于工艺的关系，而使得太阳能电池正面电极结构局部区域1产生了断线。
接着，请参考图1B，现有技术的太阳能电池结构局部区域1放大示意图。当加上一正向电流于太阳能电池后，太阳能电池会原本应所述在其电流经过的地方发出近红外的光。但由于局部区域1产生了断线处111，由于路径过长，将使得电流无法充分流到断线处111的地方，于是指状电极115将不会发生红外光，用红外线相机拍照到局部区域1时，指状电极115的部分将会呈现暗色。
此一EL检测，为目前太阳能电池的重要品质检测标准，一般所述指状电极在EL检测时常会因电流路径过长而无法到达断线处111而使整条指状电极115呈现暗色，因此判断其集电效率下降，即所谓的EL缺陷问题，整片太阳能电池将会被视为不良品而加以销毁，但事实上所述指状电极115本身在太阳能电池发电时仍有集电能力。所以，如何降低太阳能电池于EL检测时所发现的断线问题，甚至进一步改善指状电极的集电能力，成为太阳能电池厂商技术开发的一个重要的技术问题。
发明内容
鉴于以上现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种太阳能电池，来降低太阳能电池断线所产生的EL检测不良的问题，而达到在不降低发电效率的前提下而维持良好的太阳能电池品质的具体功效。
本发明提供一种太阳能电池，包含：一太阳能电池基板、多组总线电极网。一太阳能电池基板，具有第一表面与第二表面。多组总线电极网，所述这些总线电极网彼此隔离配置于太阳能电池基板的第一表面上，每个总线电极网包括：总线电极、多个指状电极、至少一个连接线电极以及至少一个垂直指状电极。一总线电极，设置于太阳能电池基板的第一表面。多个指状电极，间隔配置于总线电极的两侧。多个连接线电极，设置于太阳能电池基板的第一表面上，每条连接线电极连接至少两个指状电极的末端。多个垂直指状电极，设置于太阳能电池基板的第一表面上，每条所述垂直指状电极与所述总线电极平行且设置于所述指状电极两端之间，用以连接至少两个相邻的所述指状电极。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1A现有技术的太阳能电池结构示意图；
图1B为图1A现有技术的太阳能电池结构局部放大示意图；
图2A本发明的太阳能电池结构一实施例的示意图；
图2B为图2A的本发明的太阳能电池结构的局部放大示意图；
图2C为图2B的本发明的太阳能电池结构的断线示意图；
图3A本发明的太阳能电池结构又一实施例的示意图；
图3B为图3A的本发明的太阳能电池结构的局部放大示意图；
图4A本发明的太阳能电池结构再一实施例的示意图；
图4B为图4A的本发明的太阳能电池结构的局部放大示意图；
图5A本发明的太阳能电池结构另一实施例的示意图；
图5B为图5A的本发明的太阳能电池结构的局部放大示意图；
图6A本发明的太阳能电池结构另再一实施例的示意图；
图6B为图6A的本发明的太阳能电池结构的局部放大示意图；
图7本发明的太阳能电池结构的另一实施例的局部放大示意图；
图8本发明的太阳能电池结构的另一实施例的局部放大示意图。
其中，附图标记
1         局部区域
2         局部区域
3、4、5   总线电极网
100       太阳能电池基板
110       指状电极
111       断线处
115       指状电极
120       总线电极
130       连接线电极
131、132  连接线电极
140       垂直指状电极
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
请参考图2A，本发明的太阳能电池正面电极结构一实施例的示意图；请同步参考图2B，图2B为图2A的本发明的太阳能电池结构的局部区域2的放大示意图。本发明的太阳能电池，包含有：多个总线电极120(本实施例是为3个总线电极120)、多个指状电极110、多个连接线电极130、多个垂直指状电极140。其中，总线电极120间隔配置于基板100上。实质上，图2A的实施例中，太阳能电池的结构包括了三组总线电极网3、4、5，这三组总线电极网3、4、5彼此隔离配置于太阳能电池基板100上。其中总线电极网3、4、5分别包含一总线电极，设置于太阳能电池基板100的第一表面；多个间隔配置于总线电极的两侧的指状电极110；多个连接线电极130，设置于太阳能电池基板100的第一表面上，每条连接线电极130连接至少两个指状电极110的末端；多个垂直指状电极140，设置于太阳能电池基板100的第一表面上，且每条垂直指状电极140是与所述总线电极平行且设置于所述指状电极两端之间，用以连接至少两个相邻的指状电极100，如图2A所示，指状电极110两端分别连接至总线电极120与连接线电极130，而垂直指状电极140则设置于指状电极110两端之间，故垂直指状电极140的相对位置为位于总线电极120与连接线电极130之间，在本实施例中各垂直指状电极140与各连接线电极130所连接的相邻指状电极相同。
图2A与图2B跟现有技术图1A与图1B相比，其差异为本实施例的总线电极网3、4、5之间是以一间隔彼此隔离配置，且增加了多个垂直指状电极140与多个连接线电极130，每条垂直指状电极140连接至少两个指状电极100，以太阳能电池结构的局部区域2的放大示意图图2B来看，加上垂直指状电极140与连接线电极130后，可让EL检测时的电流路径变短。在本实施例中，垂直指状电极140与总线电极120呈一0度夹角，即平行于总线电极120；在其他实施例中，所述垂直指状电极140与所述总线电极120之间可呈一小于45度夹角，即所述垂直指状电极140可倾斜地连接相邻的二指状电极110。
接着，请参考图2C的断线处111，由于加上垂直指状电极140与连接线电极130后，其电流路径变短且可选择的路径变多。当指状电极110出现断线处111时，由于电流可藉由垂直指状电极140与连接线电极130抵达断线处111使其发光，故利用EL检测可以发现通过设置本发明的垂直指状电极140与连接线电极130可使得现有技术中断线处111处在EL检测中仍旧会发光。所以加上垂直指状电极140与连接线电极130后，确实可以改善断线处111于EL检测会呈称现暗色的问题，反之，于本实施例中即使指状电极110具有断线处111，在照光后所述断线处111附近所产生的电流仍可通过垂直指状电极140与连接线电极130流向各总线电极网3、4、5的总线电极120，故本发明也可使太阳能发电效率变高。
每个单独的总线电极网，可独立将其所覆盖的区域当中所产生的电流经由其中的指状电极110而集中至总线电极120上。由于总线电极网之间彼此隔离，因此，每个总线电极网所覆盖的区域当中产生的电流，不会流至其他区域。此外，总线电极网3、4、5当中的总线电极120彼此之间实质上平行。并且，总线电极120的中心是位于其所位于的总线电极网的中心。
而相邻的总线电极网，彼此间隔一宽度d，如图2B所示的总线电极网3、4。宽度d介于30微米至5,000微米之间，在此范围内，太阳能电池并不会发生电池效率明显降低的状况。
接着，请参考图3A，本发明的太阳能电池结构又一实施例的示意图；请同步参考图3B，图3B为图3A的本发明的太阳能电池的局部区域2的放大示意图。连接线电极130连接相邻的指状电极110的末端，而使两个指状电极110彼此连接，如图3A所示，指状电极110两端分别连接至总线电极120与连接线电极130，而垂直指状电极140则设置于指状电极110两端之间，故垂直指状电极140的相对位置为位于总线电极120与连接线电极130之间，但在本实施例中各垂直指状电极140与各连接线电极130所连接的相邻指状电极不同。如图3A、图3B所示，其中，每个连接线电极130的线宽介于10微米(μm)至200微米(μm)之间，在此范围内。而相邻的两条连接线电极130彼此间隔一宽度d，宽度d介于30微米至5,000微米之间。此外，就图3A、图3B的实施例而言，多条连接线电极130连接后所形成的态样是为线状，就其他的实施例而言，多条连接线电极130连接后所形成的态样可以是波浪状或齿状(未画出)，或其他形状。就不同形状的连接线电极130而言，彼此可不需为一固定距离，只要保持彼此间距的宽度d在前述的宽度d范围当中即可，而所述连接线电极130与总线电极120则会呈一夹角θ，夹角θ为0度至80度。
图2A、图2B、图3A、图3B所示的实施例，是以相邻的两组总线电极网的相邻部分与总线电极120平行的实施例。就其他的实施例而言，相邻的两组总线电极网3、4的相邻部分可采取与总线电极120不平行的方式。
请参考图4A，本发明的太阳能电池正面电极结构再一实施例的示意图；请同步参考图4B，图4A的本发明的太阳能电池结构的局部放大示意图。在本实施例中，两个总线电极网3、4的相邻处与总线电极120呈一夹角θ，夹角θ可为10度。
请参考图5A，本发明的太阳能电池正面电极结构一实施例的示意图；请同步参考图5B，图5A本发明的太阳能电池结构的局部区域2的放大示意图。其中垂直指状电极140是配置于总线电极网两侧，每个垂直指状电极140连接三个指状电极而使三个指状电极110的部分彼此连接。
请参考图6A，本发明的太阳能电池正面电极结构一实施例的示意图；请同步参考图6B，图6A的本发明的太阳能电池结构的局部区域2的放大示意图。其中，垂直指状电极140配置于总线电极网两侧，每个垂直指状电极140连接四个指状电极110而使四个指状电极110的部分彼此连接。
总结以上的连接线电极130实施例，连接线电极130的配置方式可有以下几种：
I.配置于每个总线电极网3、4、5的两侧，如图2A的实施例。换句话说，连接线电极130是配置于每个总线电极网的两侧，连接所述这些指状电极110而使所述这些指状电极彼此连接。即连接线电极130是连接指状电极110的末端，且藉由多个所述连接线电极130分别连接相邻的所述这些指状电极110的两端，而使所述这些指状电极彼此全部连接。
II.配置于每个总线电极网3、4、5的两侧，如图3A的实施例。换句话说，连接线电极130是配置于每个总线电极网的两侧，连接所述这些两个指状电极110，连接线电极130可以连接至指状电极110的开放端，其中多个所述连接线电极130分别连接所述这些相邻指状电极110的两端，但非所有相邻电极110的两端皆有连接线电极130连接，如图3A与图3B所示，仅部分相邻的指状电极110被连接线电极130连接，如此可以进一歩减少电极遮蔽区域，同时亦能达到解决EL的检测问题与太阳能指状电极断线发生所导致的发电效率降低的问题。
总结以上垂直指状电极140的实施例，垂直指状电极140可配置在总线电极网3、4、5的两侧内，如图2A、图3A、图5A与图6A的实施例。换句话说，垂直指状电极140是配置于每个总线电极网的两侧，且每个垂直指状电极140可连接两个指状电极110、三个指状电极110、或四个指状电极110。唯本发明的垂直指状电极140不局限两个指状电极110、三个指状电极110、或四个指状电极110，若有四个指状电极110以上的连接，本发明亦可实施。
此外，垂直指状电极140是配置于连接线电极130与总线电极120之间，例如所述垂直指状电极140可配置于靠近总线电极120且距离所述总线电极120的距离小于总线电极120与连接线电极130的1/4间距处，以解决印刷时靠近总线电极的指状电极110容易断线的问题，但不限于此，熟知此项技艺的人士应可依据其印刷电极的图样与电极材料来改变垂直指状电极140的配置位置，而达成本发明所欲解决的EL的检测问题与太阳能指状电极断线发生所导致的发电效率降低的问题。
在其他实施例中，各总线电极网的多个垂直指状电极140距离连接线电极130的距离可以是相同或不相同，即垂直指状电极140可沿总线电极120方向呈直线排列或交错排列，直线排列方式如图2A至图6B所示，交错排列方式如图7所示。
前述实施例中，总线电极120与连接线电极130之间是仅设置一垂直指状电极140，在其他实施例中，垂直指状电极140与总线电极120或连接线电极130之间可进一歩再设置一垂直指状电极140，即一指状电极110连接至两个或两个以上不同的垂直指状电极140，例如两指状电极130之间分别设有两个不同的垂直指状电极140，如图8所示，且所述这些垂直指状电极140亦可沿总线电极120方向呈直线排列或交错排列，藉此形成多种电流路径，可进一步降低在EL检测中因指状电极110断线而造成的发光与效率降低的问题。在本发明的一些实施例中，本发明的太阳能电池，具有解决EL的检测问题，降低太阳能指状电极断线发生所导致的发电效率降低的问题，且又会增加发电效率的具体功效。
在其他实施例中，本发明的太阳能电池的指状电极两端的宽度可以是相同或不同，两端宽度不同的状况例如所述指状电极靠近总线电极一端的宽度大于靠近连接线电极一端的宽度，或者所述指状电极靠近总线电极一端的宽度小于靠近连接线电极一端的宽度，且当指状电极两端宽度不同时，所述指状电极可为三角形、梯形、多阶段方形或者凹弧线、外凸弧线、直线或斜线其中任两条线所组成的态样。较佳地，所述指状电极呈现多阶段方形的态样，且靠近总线电极一端宽度大于靠近连接线电极一端的宽度。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (15)

1.一种太阳能电池，其特征在于，包含：
一太阳能电池基板，具有第一表面与第二表面；
多组总线电极网，所述这些总线电极网彼此隔离配置于所述太阳能电池基板的第一表面上，每个所述总线电极网包括：
一总线电极，设置于太阳能电池基板的第一表面；
多个指状电极，间隔配置于所述总线电极的两侧；
至少一连接线电极，设置于太阳能电池基板的第一表面上，每条所述连接线电极连接至少两个所述指状电极的末端；以及
至少一个垂直指状电极，设置于太阳能电池基板的第一表面上，每条所述垂直指状电极是与所述总线电极平行且设置于所述指状电极两端之间，用以连接至少两个相邻的所述指状电极。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，相邻的所述这些总线电极网彼此间隔一宽度，所述宽度介于30微米至5,000微米之间。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述这些总线电极网的所述总线电极彼此之间平行。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述连接线电极与所述总线电极呈一0度至80度夹角。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述总线电极的中心位于其所位于的所述总线电极网的中心。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，每个所述连接线电极的线宽介于10微米至200微米之间。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，多个所述连接线电极连接所述这些指状电极的两端，而使所述这些指状电极彼此全部连接。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，多个所述连接线电极连接所述这些指状电极的两端，而使所述这些指状电极彼此部分连接。
9.根据权利要求1、7或8所述的太阳能电池，其特征在于，所述这些垂直指状电极配置于所述这些总线电极网两侧，每个所述垂直指状电极连接两个所述指状电极而使两个所述指状电极的部分彼此连接。
10.根据权利要求1、7或8所述的太阳能电池，其特征在于，所述这些垂直指状电极配置于所述这些总线电极网两侧，每个所述垂直指状电极连接三个所述指状电极而使三个所述指状电极的部分彼此连接。
11.根据权利要求1、7或8所述的太阳能电池，其特征在于，所述这些垂直指状电极配置于所述这些总线电极网两侧，每个所述垂直指状电极连接四个所述指状电极而使四个所述指状电极的部分彼此连接。
12.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，每个所述垂直指状电极的线宽介于10微米至200微米之间。
13.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述指状电极具有相对的一第一端与一第二端，且所述第一端与所述总线电极连接，其中所述第一端的宽度与所述第二端的宽度的差值介于0微米至100微米。
14.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述垂直指状电极与所述总线电极呈一0度至45度夹角。
15.根据权利要求14所述的太阳能电池，其特征在于，所述垂直指状电极与所述总线电极呈一0度至20度夹角。
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