CN107919402A - 一种晶硅太阳能电池正面电极主栅结构及其印刷方法 - Google Patents
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Abstract
一种晶硅太阳能电池正面电极主栅结构，所述主栅结构包括上下两层，下层为电流收集层，上层为传导焊接层，所述传导焊接层的高度为电流收集层的至少2倍，所述传导焊接层与电流收集层部分接触，所述传导焊接层用于电池片之间互联条的焊接，互联条与传导焊接层接触的侧端悬空，增加焊接时的散热效果从而减少互联条凸起疤痕的产生，增加组件功率，与常规太阳能电池相比，电池的受光面积相同，串焊成组件后，在焊带拉力相同的情况下，可显著增加组件的受光面积；电流收集层呈现高低位差，在串焊成组件时，互联条与传导焊接层部分焊接，互联条下面未焊接的部分仍可以接受光线，这样就可以将高受光主栅太阳能电池的受光优势予以保留。
Description
技术领域
本发明属于晶硅太阳能电池制作领域，具体涉及一种晶硅太阳能电池正面电极主栅结构及其印刷方法。
背景技术
常规金属栅线电极的主栅线既起收集电流的作用，同时也是与焊带连接的金属焊接点。为了减少晶硅太阳能电池表面的遮光面积，常规做法是改变主栅线的形状或采用镂空、分段等方式减少金属栅线的遮光面积，提高太阳能电池的光利用率，从而提高太阳能电池的光电转换效率。但是这种新型的高受光主栅太阳能电池在做成组件时，在串焊工序中互联条会将主栅线完全遮蔽，新增的受光区由于互联条的遮挡无法接收太阳光线，因此这种新型的主栅结构在做成组件时无法发挥其应有的作用；另外，现有结构主栅结构容易出现散热不均匀，产生热量囤积，造成互联条在焊接时极易出现凸起疤痕，导致组件功率下降。
发明内容
为解决上述缺陷，本发明提供一种晶硅太阳能电池正面电极主栅结构及其印刷方法，该主栅结构分为上下两层，下面一层为电流收集层，形状为连续分段式或镂空式主栅，用来收集太阳能电池产生的电流；上面一层为传导焊接层，由均匀分布在电流收集层上的数个小金属单元组成，与电流收集层部分接触，与电流收集层接触的部分，其形状与对应位置的电流收集层相同，这样在不增加栅线遮光面积的同时，使主栅呈现高低位差，在串焊成组件时，互联条仅与主栅的传导焊接层接触，互联条未接触的部分下面仍可以接受光线，从而提高太阳能电池组件的受光面积，进而提高组件的光电转换效率和输出功率；在焊接互联条时，互联条仅与传导焊接层接触，由于传导焊接层位于电流收集层上方，因此，互联条与传导焊接层接触的侧端悬空，增加焊接时的散热效果从而减少互联条凸起疤痕的产生，增加组件功率。
一种晶硅太阳能电池正面电极主栅结构，所述主栅结构包括上下两层，下层为电流收集层，上层为传导焊接层，所述传导焊接层的高度为电流收集层的至少2倍，所述传导焊接层与电流收集层部分接触，所述传导焊接层用于电池片之间互联条的焊接。
优选的，所述电流收集层形状为连续分段式或镂空式，并与副栅相连，用来收集太阳能电池产生的电流。
优选的，所述传导焊接层与电流收集层接触的部分，其形状与接触位置的电流收集层形状相同。
优选的，所述传导焊接层的高度为电流收集层高度的2~4倍
优选的，所述电流收集层的材质为金属银、银合金的至少一种。
优选的，所述传导焊接层材质为金属银、银合金、金属铝、铝合金、金属铜、铜合金中的至少一种。
一种晶硅太阳能电池正面电极电极主栅结构的印刷方法，包括制绒、扩散、刻蚀和PECVD镀膜、印刷背面电极和背场及印刷正面电极副栅线工艺，还包括以下工艺：
印刷正面电极电流收集层，所述电流收集层的材质为金属银、银合金的至少一种；
将电池片进行烘干；
在电流收集层上方的部分位置规则印刷相同形状的传导焊接层，所述传导焊接层的高度为电流收集层高度的2~4倍；
电池片烧结；
电池片之间通过在传导焊接层上方焊接互联条进行连通。
优选的，所述电流收集层为为规则菱形串联或工字型串联栅或线状结构中的至少一种。
优选的，所述菱形串联或工字型串联为分段式结构，所述分段式结构包括实心部分和空心部分；所述线状结构为分段式结构或分段式镂空结构；目的是使主栅上方覆盖互联条后，互联条下面的区域可在光线反射下受光。
上述方法中，对电池片进行烘干时，烘干温度为200~300℃，烘干时间7~15min；目的是将印刷的电流收集层初步干燥，便于下一步在电流收集层上套印传导焊接层。
进一步，上述印刷的电流收集层还可以为其他形状的分段式主栅或分段式镂空主栅，其印刷的传导焊接层的形状亦需要做相应的改变。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：采用本发明提供的一种晶硅太阳能电池正面电极电流收集层结构及其制备方法制备的太阳能电池与常规太阳能电池相比，电池的受光面积相同，串焊成组件后，在焊带拉力相同的情况下，可显著增加组件的受光面积；电流收集层呈现高低位差，在串焊成组件时，互联条与传导焊接层部分焊接，互联条下面未焊接的部分仍可以接受光线，这样就可以将高受光主栅太阳能电池的受光优势予以保留，从而提高太阳能电池组件的受光面积，进而提高组件的光电转换效率和输出功率；本发明所提供的技术方案在互联条焊接时，由于互联条高于电流收集层，从而增加互联条的散热效果，杜绝传统技术中热量集中无法散热导致凸起的情况。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1本发明提供的一种晶硅太阳能电池正面电极主栅结构示意图。
图2本发明提供的一种晶硅太阳能电池正面电极主栅连接结构示意图。
图3电流收集层线形分段式结构示意图。
图4电流收集层菱形分段式结构示意图。
具体实施方式
一种晶硅太阳能电池正面电极主栅结构，所述主栅结构包括上下两层，下层为1电流收集层，上层为2传导焊接层，所述2传导焊接层的高度为1电流收集层的至少2倍，所述2传导焊接层与1电流收集层部分接触，所述2传导焊接层用于3电池片之间4互联条的焊接。
优选的，所述1电流收集层形状为连续分段式或镂空式，并与副栅相连，用来收集太阳能电池产生的电流。
优选的，所述2传导焊接层与1电流收集层接触的部分，其形状与接触位置的电流收集层形状相同。
优选的，所述2传导焊接层的高度为1电流收集层高度的2~4倍
优选的，所述1电流收集层的材质为金属银、银合金的至少一种。
优选的，所述2传导焊接层材质为金属银、银合金、金属铝、铝合金、金属铜、铜合金中的至少一种。
一种晶硅太阳能电池正面电极电极主栅结构的印刷方法，包括制绒、扩散、刻蚀和PECVD镀膜、印刷背面电极和背场及印刷正面电极副栅线工艺，还包括以下工艺：
印刷正面电极电流收集层，所述电流收集层的材质为金属银、银合金的至少一种；
将电池片进行烘干；
在电流收集层上方的部分位置规则印刷相同形状的传导焊接层，所述传导焊接层的高度为电流收集层高度的2~4倍；
电池片烧结；
电池片之间通过在传导焊接层上方焊接互联条进行连通。
优选的，所述电流收集层为为规则菱形串联或工字型串联栅或线状结构中的至少一种。
优选的，所述菱形串联或工字型串联为分段式结构，所述分段式结构包括实心部分和空心部分；所述线状结构为分段式结构或分段式镂空结构；目的是使主栅上方覆盖互联条后，互联条下面的区域可在光线反射下受光。
上述方法中，对电池片进行烘干时，烘干温度为200~300℃，烘干时间7~15min；目的是将印刷的电流收集层初步干燥，便于下一步在电流收集层上套印传导焊接层。
进一步，上述印刷的电流收集层还可以为其他形状的分段式主栅或分段式镂空主栅，其印刷的传导焊接层的形状亦需要做相应的改变。
实施例1
本实施例选取普通市售的156×156mm的多晶硅片，厚度185±20μm，电阻率1~3。按照本发明提供的正面电极印刷方法。包括：
a1）按照常规多晶硅太阳能电池的制作方法，对多晶硅太阳能电池片进行制绒、扩散、边缘刻蚀、除去磷硅玻璃、PECVD镀减反膜、印刷背电极、印刷背电场。
b1）印刷正面金属电流收集层，材质为市售普通正电极银浆，电流收集层图形为线形分段式主栅，如图3。
c1）对电池片进行烘干，烘干温度220℃，烘干时间10min。
e1）在电流收集层上印刷线形分段式传导焊接层，传导焊接层的形状和位置与相应的主栅完全对正，传导焊接层的材质为银铝合金，传导焊接层的高度为主栅高度的3倍。
f1） 印刷完毕后对多晶硅太阳能电池片进行烧结、测试。
实施例2
本实施例选取普通市售的156×156mm的多晶硅片，厚度185±20μm，电阻率1~3。按照本发明提供的正面电极印刷方法。包括：
a2）按照常规多晶硅太阳能电池的制作方法，对多晶硅太阳能电池片进行制绒、扩散、边缘刻蚀、除去磷硅玻璃、PECVD镀减反膜、印刷背电极、印刷背电场。
b2）印刷正面金属电流收集层，材质为市售普通正电极银浆，电流收集层图形为菱形分段式主栅，如图4。
c2）对电池片进行烘干，烘干温度220℃，烘干时间10min。
e2）在主栅上印刷菱形分段式传导焊接层，传导焊接层的形状和位置与相应的主栅完全对正，传导焊接层的材质为金属铝，传导焊接层的高度为主栅高度的3倍。
f2） 印刷完毕后对单晶硅太阳能电池片进行烧结、测试。
显而易见，上述实施方式仅为本发明的较佳实施方式，任何在此基础上的简单改进均属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种晶硅太阳能电池正面电极主栅结构，其特征在于所述主栅结构包括上下两层，下层为电流收集层，上层为传导焊接层，所述传导焊接层的高度为电流收集层的至少2倍，所述传导焊接层与电流收集层部分接触，所述传导焊接层用于电池片之间互联条的焊接。
2.根据权利要求1所述的一种晶硅太阳能电池正面电极主栅结构，其特征在于所述电流收集层形状为连续分段式或镂空式，并与副栅相连。
3.根据权利要求1所述的一种晶硅太阳能电池正面电极主栅结构，其特征在于所述传导焊接层与电流收集层接触的部分，其形状与接触位置的电流收集层形状相同。
4.根据权利要求1所述的一种晶硅太阳能电池正面电极主栅结构，其特征在于所述传导焊接层的高度为电流收集层高度的2~4倍
根据权利要求1所述的一种晶硅太阳能电池正面电极主栅结构，其特征在于所述电流收集层的材质为金属银、银合金的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种晶硅太阳能电池正面电极主栅结构，其特征在于所述传导焊接层材质为金属银、银合金、金属铝、铝合金、金属铜、铜合金中的至少一种。
6.一种晶硅太阳能电池正面电极主栅结构的印刷方法，包括制绒、扩散、刻蚀和PECVD镀膜、印刷背面电极和背场及印刷正面电极副栅线工艺，其特征在于还包括以下工艺：
印刷正面电极电流收集层，所述电流收集层的材质为金属银、银合金的至少一种；
将电池片进行烘干；
在电流收集层上方的部分位置规则印刷相同形状的传导焊接层，所述传导焊接层的高度为电流收集层高度的2~4倍；
电池片烧结；
电池片之间通过在传导焊接层上方焊接互联条进行连通。
7.根据权利要求7所述的一种晶硅太阳能电池正面电极主栅结构的印刷方法，其特征在于所述电流收集层为为规则菱形串联或工字型串联栅或线状结构中的至少一种。
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