CN104882497A - 一种网格状电极太阳能电池片 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种网格状电极太阳能电池片，它包括，电池片本体；第一细栅，所述第一细栅至少有一根且围成封闭区域；第二细栅，所述第二细栅位于所述封闭区域内且其端部与所述第一细栅相接触，所述第二细栅有多根，它们间隔设置且相互平行；主栅，所述主栅至少有一根，其设置于所述第二细栅上且与所述第二细栅相垂直；它还包括多个第三细栅，所述第三细栅连接于相邻两个所述第二细栅之间或者相邻的所述第二细栅和所述第一细栅之间。这样能够使得第二细栅之间或者第二细栅和第一细栅之间形成多点接触的连通电路，即使第二细栅上存在断栅的现象也能经由第三细栅传到电流，避免了断栅处出现热斑、发黑等现象，从而可以提高太阳能电池片的寿命和质量。
Description
技术领域
本发明属于光伏晶体硅太阳能电池领域，涉及一种电极，具体涉及一种网格状电极太阳能电池片。
背景技术
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，也是清洁能源，不产生任何的环境污染。在太阳能的有效利用当中，太阳能光电利用是近些年来发展最快、最具活力的研究领域。晶体硅太阳能电池主要是以半导体材料为基础，其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电转换反应直接把光能转化成电能的装置。
目前晶体硅太阳能电池产业化技术已经非常成熟。然而与常规能源相比，相对较高的成本、较低的效率以及优质的产品质量制约了其发展，对于如何降低成本及提高转换效率，人们进行了大量的研究。当前硅太阳能电池制造成本中，正面银浆成本占比基本达10%以上，丝网印刷工艺向细线化方向发展是降低电池片银浆耗量及效率提升的有效解决措施，也是后续的发展趋势。近年来丝网印刷还是技术发展重点，根据ITRPV的预测，随着丝网技术工艺的发展，银浆耗量将逐渐减低，到2021年耗量降低到0.04g/cell；相应的，丝网印刷栅线宽度到2021年线宽将降低至30微米左右，达到丝网印刷极限。但随着栅线宽度不断减小，印刷细栅断栅问题会逐渐凸显出来。
而在影响效率及组件寿命的因素中，栅线是其中一个关键因素。硅太阳能表面的栅线设计是为了最大的限度的收集光电流至主栅。为了获得更好的电池性能，细栅线向细线化发展，栅线设计越细，印刷时产线断栅的几率就越大。若在正电极印刷过程中出现细栅线断栅现象，光电流的传输路线被阻断，相当于电路断路，则在一定程度上影响了对光电流的收集，从而影响电池片转换效率，日后此断栅电池片做成组件，断栅处将出现局部发热的热斑现象，影响组件寿命（其原理如图1所示）；而且断栅处栅线发黑，导致产品效率低，质量差。虽然可以通过增大网版细栅线宽度及更换颗粒度更小且印刷效果及电性能好的银浆来达到减少断栅的效果，但这在很大程度上会增加生产成本，并且不能避免断栅的出现。因此需要设计一种电极在存在断栅的情况下，不会出现热斑而导致使用寿命下降。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种网格状电极太阳能电池片。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种网格状电极太阳能电池片，它包括，
电池片本体；
第一细栅，所述第一细栅至少有一根，其设置在所述电池片本体的任一表面上且围成封闭区域；
第二细栅，所述第二细栅位于所述封闭区域内且其端部与所述第一细栅相接触，所述第二细栅有多根，它们间隔设置且相互平行；
主栅，所述主栅至少有一根，其设置于所述第二细栅上且与所述第二细栅相垂直；
它还包括多根第三细栅，所述第三细栅连接于相邻两个所述第二细栅之间或者相邻的所述第二细栅和所述第一细栅之间。
优化地，所述第三细栅间隔设置且与所述第二细栅相垂直。
进一步地，定义相邻两个所述第二细栅之间或者相邻所述第二细栅和所述第一细栅之间的第三细栅为一排第三细栅，则相邻的两排所述第三细栅错开设置。
进一步地，相间的两排所述第三细栅对齐设置。
优化地，所述主栅上包含有至少一个空白区域，所述空白区域的宽度小于所述主栅的宽度。
进一步地，所述主栅的两端与所述第一细栅相接触。
优化地，所述主栅由多个处于同一直线上且设置在所述第二细栅上的栅点组成。
进一步地，所述栅点设置在相间的所述第二细栅上。
优化地，所述封闭区域呈方形。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明网格状电极太阳能电池片，通过在相邻两个第二细栅之间或者相邻的第二细栅和第一细栅之间连接第三细栅，这样能够使得第二细栅之间或者第二细栅和第一细栅之间形成多点接触的连通电路，即使第二细栅上存在断栅的现象也能经由第三细栅传到电流，避免了断栅处出现热斑、发黑等现象，从而可以提高太阳能电池片的寿命和质量。
附图说明
附图1为现有太阳能电池片电极结构发生断栅时的电流流向图；
附图2为本发明网格状电极太阳能电池片的第一实施方式；
附图3为本发明网格状电极太阳能电池片的第二实施方式；
附图4为本发明网格状电极太阳能电池片的第三实施方式；
附图5为本发明网格状电极太阳能电池片的第四实施方式；
附图6为本发明网格状电极太阳能电池片的第五实施方式；
附图7为本发明太阳能电池片电极结构发生断栅时的电流流向图；
其中，1、电池片本体；2、第二细栅；3、主栅；4、第三细栅；5、第一细栅。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明优选实施方案进行详细说明：
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
如图2至图6所示的网格状电极太阳能电池片，它主要包括电池片本体1、第二细栅2、主栅3、第三细栅4和第一细栅5。
其中，第一细栅5设置在电池片本体1的任一表面上，它至少有一根并围绕形成一封闭区域（图中未标注），在本实施例中，该封闭区域呈方形，封闭区域的四边为四根首尾连接的第一细栅5或者是一根首尾连接的第一细栅5；第一细栅5位于电池片本体1表面的边缘处，从而提高电池片本体1的利用率。
第二细栅2位于封闭区域内，并且它的两端部分别与第一细栅5相接触。第二细栅2有多根，它们相互平行并且间隔设置，用于传导太阳能电池片产生的电流。每个电池片上具有50~200根第二细栅2，其宽度为10-300微米。
主栅3至少有一根（优选为2~15根，宽度0.01~2毫米），它或者它们设置在第二细栅2上，其延伸方向与第二细栅2的延伸方向相垂直，用于汇聚第二细栅2传导的电流。主栅3的形状有多种，可以是实心主栅（如图2所示）、可以是分段主栅（如图3、图5、图6所示）、也可以是点线连接主栅（如图4所示），非实心主栅有利于降低银的使用量从而大幅降低成本（图3、图5和图6中分别含有三根、四根和五根主栅）。例如图4所示的分段主栅，它由多个处于同一直线上且设置在第二细栅2上的栅点（图中未标注）组成；为了简化主栅的制作工艺，可以将其设置成规则排布，例如栅点设置在相间的第二细栅2上。又或者如图3、图5和图6中的分段主栅，这些主栅3上包含有至少一个空白区域，该空白区域可以是一封闭区域也可以是一半封闭区域，它的宽度优选小于主栅3的宽度，确保主栅3整体不处于断开状态，有利于电流的汇集；此时主栅3的两端分别与第一细栅5相接触，使得在电池片本体1的表面上形成连通的电路。
第三细栅4有多根，它们连接于相邻两个第二细栅2之间或者相邻的第二细栅2和第一细栅5之间。在本实施例中，第三细栅4间隔设置并且与第二细栅2相垂直。将这些第三细栅4分成若干排，定义相邻两个第二细栅2之间或者相邻第二细栅2和第一细栅5之间的第三细栅4为一排，则相邻的两排第三细栅4错开设置，这样能够最大程度地降低断栅对太阳能电池片的影响；而且为了提高太阳能电池片的生产效率和降低细栅的制作工艺难度，可以将相间的两排第三细栅4对齐设置，这样对齐的第三细栅4形成多列与主栅3相平行且间断的线条，这些线条优选为1-100列，宽度10-1000微米。通过在相邻两个第二细栅2之间或者相邻的第二细栅2和第一细栅5之间连接第三细栅4，这样能够使得第二细栅2之间或者第二细栅2和第一细栅5之间形成多点接触的连通电路，即使第二细栅2上存在断栅的现象也能经由第三细栅4传到电流，避免了断栅处出现热斑、发黑等现象，从而可以提高太阳能电池片的寿命和质量，如图7所示。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种网格状电极太阳能电池片，它包括，
电池片本体；
第一细栅，所述第一细栅至少有一根，其设置在所述电池片本体的任一表面上且围成封闭区域；
第二细栅，所述第二细栅位于所述封闭区域内且其端部与所述第一细栅相接触，所述第二细栅有多根，它们间隔设置且相互平行；
主栅，所述主栅至少有一根，其设置于所述第二细栅上且与所述第二细栅相垂直；
其特征在于：它还包括多根第三细栅，所述第三细栅连接于相邻两个所述第二细栅之间或者相邻的所述第二细栅和所述第一细栅之间。
2.根据权利要求1所述的网格状电极太阳能电池片，其特征在于：所述第三细栅间隔设置且与所述第二细栅相垂直。
3.根据权利要求2所述的网格状电极太阳能电池片，其特征在于：定义相邻两个所述第二细栅之间或者相邻所述第二细栅和所述第一细栅之间的第三细栅为一排第三细栅，则相邻的两排所述第三细栅错开设置。
4.根据权利要求3所述的网格状电极太阳能电池片，其特征在于：相间的两排所述第三细栅对齐设置。
5.根据权利要求1所述的网格状电极太阳能电池片，其特征在于：所述主栅上包含有至少一个空白区域，所述空白区域的宽度小于所述主栅的宽度。
6.根据权利要求5所述的网格状电极太阳能电池片，其特征在于：所述主栅的两端与所述第一细栅相接触。
7.根据权利要求1所述的网格状电极太阳能电池片，其特征在于：所述主栅由多个处于同一直线上且设置在所述第二细栅上的栅点组成。
8.根据权利要求7所述的网格状电极太阳能电池片，其特征在于：所述栅点设置在相间的所述第二细栅上。
9.根据权利要求1所述的网格状电极太阳能电池片，其特征在于：所述封闭区域呈方形。
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