CN104638032A - 太阳能电池正电极栅线、太阳能电池及其制造方法 - Google Patents

太阳能电池正电极栅线、太阳能电池及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明所述太阳能电池正电极栅线，包括至少3条主栅线和多条副栅线，所述主栅线相互平行设置，所述副栅线相互平行并与所述主栅线垂直设置，两两相邻的两条主栅线之间的中轴线为主栅中心线，所述副栅线的宽度由所述主栅线向所述主栅中心线或所述电池正电极边缘呈阶梯型缩减分布。本发明避开了跳刀问题引起的断线，解决EL断线的问题，同时还可以提高电池的受光面积，增强电流的导通能力，提高电池的转换效率。

Description

太阳能电池正电极栅线、太阳能电池及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池正电极栅线、太阳能电池及其制造方法，更具体的说，本发明涉及一种减少断线风险的太阳能电池正电极栅线、太阳能电池及其制造方法。
背景技术
晶体硅太阳能电池是一种利用光生伏打效应将光能转换成电能的器件，它的正电极分为主栅线和副栅线两个部分，其中主栅线用于组件端焊带的焊接和电流的导出；副栅线用于收集由光生伏打效应产生的电子。众所周知，太阳能电池片电极对电池片性能的影响很大，而影响正面栅线性能的因素主要有欧姆接触、遮光效应以及金属栅线的电阻率。随着市场对电池效率越来越高的要求，更多的厂家通过减小副栅线宽度，增加受光面积的方式来提高电池效率。
目前常规太阳能电池片(以M156为例)的正电极栅线布局一般包括3条主栅线和多条副栅线。3条主栅线平行且平均分割电池片，主栅线的形状多为有一定宽度的实线(或部分镂空)，电极的形状为平头结构或尖头结构。副栅线宽度相等、间距相同、平行设置，且与主栅垂直。然而，减小副栅线宽度，会受到网版规格、印刷条件、环境因素、浆料特性等条件的制约，增加断线的风险，尤其是在电致发光(EL)检测设备的辅助下，这种情况尤其明显。断线不仅影响电流的收集，而且会影响电池在组件端的质量隐患。
发明内容
发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供减少断线风险、降低电池质量隐患的太阳能电池正电极栅线。
同时，本发明还提供一种解决上述问题的太阳能电池。
同时，本发明还提供一种解决上述问题的太阳能电池正电极栅线的制造方法。
技术方案：本发明所述太阳能电池正电极栅线，包括至少3条主栅线和多条副栅线，所述主栅线相互平行设置，所述副栅线相互平行并与所述主栅线垂直设置，两两相邻的两条主栅线之间的中轴线为主栅中心线，所述副栅线的宽度由所述主栅线向所述主栅中心线或所述电池正电极边缘呈阶梯型缩减分布。
本发明技术方案的进一步限定为：所述副栅线的高度由所述主栅线向所述主栅中心线或所述电池正电极边缘呈阶梯型递减分布，并且，所述副栅线的宽度分布阶梯与所述副栅线的高度分布阶梯相对应。
进一步地，所述副栅线的宽度呈1级阶梯型缩减，其起始位置为所述副栅线与所述主栅线连接处，所述起始位置的宽度为80μm，其结束位置的宽度为40μm，所述阶梯的腰线高度为1mm。
进一步地，所述副栅线的宽度呈3级阶梯型缩减，其第一阶梯的起始位置为所述副栅线与所述主栅线连接处，所述起始位置的宽度为80μm，所述第一级阶梯的腰线的高度为2mm，所述第一阶梯的结束位置的宽度为60μm。
进一步地，所述第二阶梯的起始位置与所述第一阶梯的结束位置之间的距离为8mm，所述第二阶梯的腰线的高度为2mm，所述第二阶梯的结束位置的宽度为50μm。
进一步地，所述第三阶梯的起始位置与所述第二阶梯的结束位置之间的距离为8mm，所述第三阶梯的腰线高度为1～2mm，所述第三阶梯的结束位置的宽度为40μm。
本发明还提供一种技术方案为：太阳能电池，所述太阳能电池的正电极栅线为上述太阳能电池正电极栅线。
本发明还提供一种技术方案为：太阳能电池正电极栅线的制造方法，包括网版制作步骤和印刷导电浆料步骤，所述印刷导电浆料步骤前，在网版的副栅线上排布与上述的副栅线的宽度呈阶梯型缩减分布的副栅线相对应的开孔乳胶膜。
本技术方案的太阳能电池正电极栅线的制造方法，所述网版制作步骤中，底片的制作根据权利要求1中所述的副栅线的结构进行制作。
本技术方案的太阳能电池正电极栅线的制造方法，所述底片紧密贴合在网版的感光乳胶层上。
有益效果：
(1)本发明提供的太阳能电池正电极栅线、太阳能电池及其制造方法，避开了跳刀问题引起的断线，解决EL断线的问题，同时还可以提高电池的受光面积，增强电流的导通能力，提高电池的转换效率。
(2)本发明更有利于电流的汇集，相比较单一粗度的副栅线设计，在正银耗量和断线之间找到了一个完美的平衡点，用最小的成本减小了电池片在EL检测下的断线数量，且电池片在EL检测下的断线长度明显的下降，电池片质量有明显的提高。
(3)本发明简单结构，在现有的网版制作技术条件下，在不增加成本的情况下容易实现。
(4)本发明可以明显改善电池片EL断栅的问题，提高客户的满意度，而且本发明用最少量的浆料增加成本，达到最优的断栅改善，同时新设计的电池转换效率至少不低于原设计的电池转换效率。
附图说明
图1为本发明提供的太阳能电池正电极栅线的分布示意图。
图2为本发明提供的太阳能电池正电极中副栅线宽度分布示意图。
图3为实施例2提供的太阳能电池正电极中副栅线宽度分布示意图。
图4为实施例3提供的太阳能电池正电极中副栅线高度分布的细节图。
具体实施方式
下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1：本实施提供一种太阳能电池正电极栅线，包括至少3条主栅线1和多条副栅线2，其栅线分布示意图如图1所示，包含3条主栅线，将电池片分成A、B、C、D四个区域。
3条主栅线1相互平行设置，副栅线2相互平行并与主栅线1垂直设置。两两相邻的两条主栅线1之间的中轴线为主栅中心线3，副栅线2的宽度由所述主栅线1向所述主栅中心线3或所述电池正电极边缘呈阶梯型缩减分布。
副栅线宽度分布示意图如图2所示，在B、C区域，副栅线2的宽度由所述主栅线1向所述主栅中心线3呈阶梯型缩减分布，在A、D区域，副栅线2的宽度由所述主栅线1向电池正电极边缘呈阶梯型缩减分布。
副栅线2的宽度呈3级阶梯型缩减，其第一阶梯4的起始位置为所述副栅线2与所述主栅线1连接处，所述起始位置的宽度为80μm，所述第一级阶梯4的腰线的高度为2mm，所述第一阶梯4的结束位置的宽度为60μm。所述第二阶梯5的起始位置与所述第一阶梯4的结束位置之间的距离为8mm，所述第二阶梯5的腰线的高度为2mm，所述第二阶梯5的结束位置的宽度为50μm。所述第三阶梯6的起始位置与所述第二阶梯5的结束位置之间的距离为8mm，所述第三阶梯6的腰线高度为1～2mm，所述第三阶梯的结束位置的宽度为40μm。
上述副栅线2的设计避开了跳刀问题引起的断线，更有利于电流的汇集，相比较单一粗度的副栅线设计，本设计阶梯的宽度和腰线高度的设置，在正银耗量和断线之间找到了一个完美的平衡点，用最小的成本减小了电池片在EL检测下的断线数量，且电池片在EL检测下的断线长度明显的下降，电池片质量有明显的提高。
另外，本实施例的正电极栅线可印刷于太阳能电池片上，制造成太阳能电池，可减少副栅线的断线。
上述太阳能电池正电极栅线的制造方法，包括网版制作步骤和印刷导电浆料步骤，所述印刷导电浆料步骤前，在网版的副栅线上排布与上述的宽度呈阶梯型缩减分布的副栅线相对应的开孔乳胶膜，用于阻挡导电浆料的透过，从而在电池片上形成所需的结构，，以保证网版图形的正确所述网版制作步骤中，底片的制作根据上述副栅线的结构进行制作。所述底片紧密贴合在网版的感光乳胶层上，，保证光线平行照射在底片和乳胶层上。
实施例2：本实施提供一种太阳能电池正电极栅线，结构示意图如图3所示，其结构与所述实施例1基本相同，不同点为：副栅线2的宽度呈1级阶梯型缩减，其起始位置为所述副栅线与所述主栅线连接处，所述起始位置的宽度为80μm，其结束位置的宽度为40μm，所述阶梯的腰线高度为1mm。。
对本实施例2中图3结构的正电极栅线进行了试验，其试验情况和结果如下所示：
试验项目如下：
采用新设计的图形与原设计图形的电池片，在同等配置的2条产线分别试验10000片。
每1小时，取24片成品电池片，进行EL测试。
统计EL断栅的数量，计算EL断线的比例，比较试验结果。
试验结果见下表：
由此可见，本实施例有效降低断栅比例，提高转换效率，而实施例1中副栅线2的宽度用3级阶梯缩减，效果优于实施例2，因此，在实施例2的实验数据基础上可知，实施例1同样可有效降低断栅比例，提高转换效率。
实施例3：本实施提供一种太阳能电池正电极栅线，其结构与所述实施例1基本相同，不同点为：所述副栅线的高度由所述主栅线向所述主栅中心线或所述电池正电极边缘呈阶梯型递减分布，并且，所述副栅线的宽度分布阶梯与所述副栅线的高度分布阶梯相对应，副栅线高度呈阶梯型递减分布的细节图如图4所示。
实施例中，副栅线2的宽度呈3级阶梯型缩减，因此，本实施例中副栅线2的高度呈3级阶梯型递减分布，第一阶梯4的高度起始位置与主栅线1等高，高度为25μm，其结束位置的高度为22μm；第二阶梯5的起始位置与所述第一阶梯4的结束位置等高，其结束位置的高度为15μm。
本实施例通过副栅线高度的阶梯型设置，进一步有利于电流的汇集，避开了跳刀问题引起的断线，解决EL断线的问题，同时还可以提高电池的受光面积，增强电流的导通能力，提高电池的转换效率。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (10)

1.太阳能电池正电极栅线，包括至少3条主栅线(1)和多条副栅线(2)，所述主栅线(1)相互平行设置，所述副栅线(2)相互平行并与所述主栅线(1)垂直设置，其特征在于，两两相邻的两条主栅线(1)之间的中轴线为主栅中心线(3)，所述副栅线(2)的宽度由所述主栅线(1)向所述主栅中心线(3)或所述电池正电极边缘呈阶梯型缩减分布。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池正电极栅线，其特征在于，所述副栅线(2)的高度由所述主栅线(1)向所述主栅中心线(3)或所述电池正电极的边缘呈阶梯型递减分布，并且，所述副栅线(2)的宽度分布阶梯与所述副栅线(2)的高度分布阶梯相对应。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池正电极栅线，其特征在于，所述副栅线(2)的宽度呈1级阶梯型缩减，其起始位置为所述副栅线(2)与所述主栅线(1)连接处，所述起始位置的宽度为80μm，其结束位置的宽度为40μm，所述阶梯的腰线高度为1mm。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池正电极栅线，其特征在于，所述副栅线(2)的宽度呈3级阶梯型缩减，其第一阶梯(4)的起始位置为所述副栅线(2)与所述主栅线(1)连接处，所述起始位置的宽度为80μm，所述第一级阶梯(4)的腰线的高度为2mm，所述第一阶梯(4)的结束位置的宽度为60μm。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池正电极栅线，其特征在于，所述第二阶梯(5)的起始位置与所述第一阶梯(4)的结束位置之间的距离为8mm，所述第二阶梯(5)的腰线的高度为2mm，所述第二阶梯(5)的结束位置的宽度为50μm。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池正电极栅线，其特征在于，所述第三阶梯(6)的起始位置与所述第二阶梯(5)的结束位置之间的距离为8mm，所述第三阶梯(6)的腰线高度为1～2mm，所述第三阶梯的结束位置的宽度为40μm。
7.太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池的正电极栅线为权利要求1～4所述的太阳能电池正电极栅线。
8.太阳能电池正电极栅线的制造方法，包括网版制作步骤和印刷导电浆料步骤，其特征在于，所述印刷导电浆料步骤前，在网版的副栅线上排布与权利要求1中所述的宽度呈阶梯型缩减分布的副栅线相对应的开孔乳胶膜。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池正电极栅线的制造方法，其特征在于，所述网版制作步骤中，底片的制作根据权利要求1中所述的副栅线的结构进行制作。
10.根据权利要求8所述的太阳能电池正电极栅线的制造方法，其特征在于，所述底片紧密贴合在网版的感光乳胶层上。
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