CN110854218A - 栅线结构、太阳能电池片、叠瓦组件、印刷和制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种栅线结构、太阳能电池片、叠瓦组件、印刷方法和制造方法。栅线结构位于基体片的顶表面和/或底表面上并包括第一层栅线和第二层栅线，第一层栅线与基体片的硅片直接接触，第二层栅线设置在第一层栅线的与基体片相对的一侧并与硅片上的膜接触，每一条两层式栅线的第一层栅线在其延伸方向上间断设置。根据本发明，栅线中的与硅片接触的一层栅线在其延伸方向上间断设置，能够有效降低栅线和基体片接触而导致的复合，从而能够显著提升太阳能电池片的开路电压和转换效率。

Description

栅线结构、太阳能电池片、叠瓦组件、印刷和制造方法

技术领域

本发明涉及能源领域，尤其涉及一种晶硅太阳能电池的栅线结构及印刷方法、太阳能电池片、叠瓦组件及制造方法。

背景技术

随着全球煤炭、石油、天然气等常规化石能源消耗速度加快，生态环境不断恶化，特别是温室气体排放导致日益严峻的全球气候变化，人类社会的可持续发展已经受到严重威胁。世界各国纷纷制定各自的能源发展战略，以应对常规化石能源资源的有限性和开发利用带来的环境问题。太阳能凭借其可靠性、安全性、广泛性、长寿性、环保性、资源充足性的特点已成为最重要的可再生能源之一，有望成为未来全球电力供应的主要支柱。

在新一轮能源变革过程中，我国光伏产业已成长为具有国际竞争优势的战略新兴产业。目前市场上光伏产业内的主流晶硅电池技术如钝化背面及发射极(PERC、PERL、PERT)、钝化接触(TOPCon、POLO)、异质结(HJT、HIT、HDT)太阳能电池等，主流量产效率可以超过22％。然而，光伏产业发展仍面临诸多问题与挑战，转换效率与可靠性是制约光伏产业发展的最大技术障碍，而成本控制与规模化又在经济上形成制约。光伏组件作为光伏发电的核心部件，提高其转换效率发展高效组件是必然趋势。目前市场上涌现各种各样的高效组件，如叠瓦、半片、多主栅、双面组件等。随着光伏组件的应用场所和应用地区越来越广泛，对其可靠性要求越来越高，尤其是在一些恶劣或极端天气多发地区需要采用高效、高可靠性的光伏组件。

在大力推广和使用太阳能绿色能源的背景下，叠瓦组件利用小电流低损耗的电学原理(光伏组件功率损耗与工作电流的平方成正比例关系)从而使得组件功率损耗大大降低。其次通过充分利用电池组件中片间距区域来进行发电，单位面积内能量密度高。另外目前使用了具有弹性体特性的导电胶粘剂替代了常规组件用光伏金属焊带，由于光伏金属焊带在整片电池中表现出较高的串联电阻而导电胶粘剂电流回路的行程要远小于采用焊带的方式，从而最终使得叠瓦组件成为高效组件，同时户外应用可靠性较常规光伏组件性能表现更加优异，因为叠瓦组件避免了金属焊带对电池与电池互联位置及其他汇流区域的应力损伤。尤其是在高低温交变的动态(风、雪等自然界的载荷作用)环境下，采用金属焊带互联封装的常规组件失效概率远超过采用弹性体的导电胶粘剂互联切割后的晶硅电池小片封装的叠瓦组件。

当前叠瓦组件的主流工艺使用导电胶粘剂互联切割后的电池片，导电胶主要由导电相和粘接相构成。其中导电相主要由贵金属组成，如纯银颗粒或银包铜、银包镍、银包玻璃等颗粒并用于在太阳能电池片之间起导电作用，其颗粒形状和分布以满足最优的电传导为基准，目前更多采用D50＜10μm级的片状或类球型组合银粉居多。粘接相主要有具有耐候性的高分子树脂类聚合物构成，通常根据粘接强度和耐候稳定性选择丙烯酸树脂、有机硅树脂、环氧树脂、聚氨酯等。为了使导电胶粘接达到较低的接触电阻和较低的体积电阻率及高粘接并且保持长期优良的耐候特性，一般导电胶厂家会通过导电相和粘接相配方的设计完成，从而保证叠瓦组件在初始阶段环境侵蚀测试和长期户外实际应用下性能的稳定性。

太阳能电池片上通常施加有电极。目前市场上超过98％的电池技术均采用丝网印刷银栅线的方式形成栅线，通过挤压银浆料透过网版的网孔，渗透到硅片表面形成具有一定高度和宽度的银栅线，再经过高温烧结与硅片形成良好的接触。丝网印刷银电极是目前主流晶硅电池制备的必须过程，对太阳能电池的转换效率有重大影响。但目前的所有的正面银电极丝网印刷图形设计均采用直线，形成的栅线是与硅片全接触的直线形结构，这样的栅线与硅片接触导致的载流子复合，限制了电池转换效率的提升。

因而需要提供一种栅线结构、太阳能电池片、叠瓦组件、印刷方法和制造方法，以至少部分地解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种栅线结构及印刷方法、太阳能电池片、叠瓦组件及制造方法，本发明的太阳能电池片设置有两层栅线，其中与硅片接触的一层栅线在其延伸方向上间断设置，有效降低栅线和硅片接触而导致的复合，从而能够显著提升太阳能电池片的开路电压和转换效率。

并且，本发明还提供了第一层栅线、第二层栅线以及电池片其他结构的形状、尺寸等的优选设置，使得基体片、副栅线和主栅线等各部分能够较好地适配，从而使得太阳能电池片能够具有稳定的特性和较优的性能。

根据本发明的一个方面，提供了一种栅线结构，用于晶硅太阳能电池，所述晶硅太阳能电池包括基体片，所述基体片包括硅片和设置在所述硅片的顶表面和底表面上的膜，

所述栅线结构位于所述基体片的顶表面和/或底表面上，且所述栅线结构为两层式栅线，其包括：

第一层栅线，所述第一层栅线与所述硅片直接接触，且每一条所述两层式栅线的所述第一层栅线在其延伸方向上间断设置；和

第二层栅线，所述第二层栅线设置在所述第一层栅线的与所述基体片相对的一侧，且所述第二层栅线的朝向所述基体片的表面的一部分与所述第一层栅线接触，另一部分与所述膜接触。

在一种实施方式中，所述第二层栅线在其延伸方向上连续设置。

在一种实施方式中，所述第一层栅线的烧穿能力强于所述第二层栅线的烧穿能力。

在一种实施方式中，每一条所述两层式栅线均沿直线延伸，且对于每一条所述第一层栅线：

每一段的长度为10μm-4000μm；并且/或者

任意相邻的两段之间的距离为10μm-3000μm；并且/或者

宽度为5μm-200μm。

在一种实施方式中，每一条所述两层式栅线均沿直线延伸，且每一条所述第二层栅线的宽度为5μm-200μm。

在一种实施方式中，每一条所述两层式栅线均沿直线延伸，所述第二层栅线在其延伸方向上间断设置，其中，

每一段的长度为10μm-4000μm；并且/或者

任意相邻的两段之间的距离为10μm-3000μm。

在一种实施方式中，所述第一层栅线为由银浆或银铝浆制成的栅线，所述第二层栅线为由银浆、金属合金、铜电极、导电胶、透明导电薄膜中的一种制成的栅线。

在一种实施方式中，所述第一层栅线的宽度小于或等于所述第二层栅线的宽度。

在一种实施方式中，所述第一层栅线的每一段均为长条形或圆形、环形、多边形中的一种。

在一种实施方式中，所述膜在所述硅片上间断设置从而为所述第一层栅线预留出空间。

在一种实施方式中，所述栅线结构为所述晶硅太阳能电池的主栅线或副栅线。

根据本发明另一方面，提供了一种太阳能电池片，所述太阳能电池片包括：

基体片，所述基体片包括硅片和设置在所述硅片的顶表面和底表面上的膜；

主栅线和副栅线，所述主栅线和所述副栅线设置在所述基体片的顶表面和底表面上，所述副栅线彼此间隔排布，所述主栅线跨越各个所述副栅线，

位于所述顶表面上的主栅线、位于所述顶表面上的副栅线、位于所述底表面上的主栅线和位于所述底表面上的副栅线中的至少一者为根据上述任意一项方案所述的栅线结构。

在一种实施方式中，仅仅所述副栅线为所述栅线结构，且所述主栅线的烧穿能力强于所述第一层栅线的烧穿能力。

在一种实施方式中，所述主栅线通过主栅焊接点固定在所述基体片上，其中所述主栅焊接点在所述基体片上的投影形成为矩形，所述矩形的长度尺寸和宽度尺寸为0.1mm-2.0mm。

在一种实施方式中对于一条所述主栅线，用于固定该主栅线的两个相邻的所述主栅焊接点之间的距离为6mm-40mm。

在一种实施方式中，所述主栅线的延伸方向垂直于所述副栅线的延伸方向。

在一种实施方式中，所述顶表面和/或所述底表面的所述主栅线在其延伸方向上间断设置，并且所述太阳能电池片构造为使得任意相邻的两个所述太阳能电池片的彼此面对的表面上的主栅线在垂直于所述基体片的方向上至少部分地彼此对齐。

在一种实施方式中，所述顶表面和所述底表面的所述主栅线形成为锯齿状结构，当两个所述太阳能电池片以叠瓦方式连接时，所述两个太阳能电池片的相面对的所述主栅线以齿条啮合的形式相互接触。

在一种实施方式中，所述膜为钝化膜或减反膜。

根据本发明又一方面，提供了一种叠瓦组件，所述叠瓦组件由根据上述任意一项方案所述的太阳能电池片以叠瓦方式排列而成。

在一种实施方式中，所述太阳能电池片的副栅线沿第一方向延伸，多个所述太阳能电池片以叠瓦方式沿第三方向依次排列，所述太阳能电池片的主栅线沿第二方向延伸，所述第一方向与所述第三方向一致，所述第二方向垂直于所述第三方向。

根据本发明的第四方面，提供了一种印刷方法，用于在基体片的顶表面和/或底表面上印刷根据上述任意一项方案所述的栅线结构，所述基体片包括硅片和位于硅片的表面的膜，所述方法包括：

在所述基体片上施加第一层栅线，以使所述第一层栅线直接接触所述硅片；

在所述第二层栅线上施加第二层栅线，以使所述第二层栅线接触所述膜。

在一种实施方式中，施加第一层栅线的步骤包括：使用第一导电材质施加在所述基体片上以形成第一层栅线，

施加第二层栅线的步骤包括：使用第二导电材质施加在所述第一层栅线上以形成第二层栅线，

其中，所述第一导电材质的烧穿能力强于所述第二导电材质的烧穿能力。

根据本发明的第五方面，通过了一种太阳能电池片的制造方法，所述制造方法包括如下步骤：

对晶硅电池大片进行预处理，所述预处理步骤包括：

准备基体片大片；

在所述基体片大片的顶表面和底表面上施加副栅线；

在所述基体片大片的顶表面和底表面上施加主栅线；

将预处理之后的所述晶硅电池大片切割成小片从而形成所述多个太阳能电池片，

其中，位于所述顶表面上的主栅线、位于所述顶表面上的副栅线、位于所述底表面上的主栅线和位于所述底表面上的副栅线中的至少一者为两层式栅线，施加所述两层式栅线的步骤基于根据上述方案之一的印刷方法而实现。

根据本发明，太阳能电池片设置有两层式栅线，其中与硅片接触的一层栅线在其延伸方向上间断设置，能够有效降低栅线和硅片接触而导致的复合，从而能够显著提升太阳能电池片的开路电压和转换效率。并且，本发明还提供了第一层栅线、第二层栅线以及电池片其他结构的形状、尺寸等的优选设置，使得基体片、副栅线和主栅线等各部分能够较好地适配，从而使得太阳能电池片能够具有稳定的特性和较优的性能。

附图说明

为了更好地理解本发明的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的优选实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本发明的优选实施方式，对本发明的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。

图1为根据本发明一种优选实施方式的晶硅电池大片的俯视示意图；

图2为图1中的A部分的局部放大图，其显示出了位于第二层栅线之下的第一层栅线，而实际中第一层栅线会被第二层栅线遮住；

图3为图2中的沿B-B线剖开的局部示意图，其中仅示出了副栅线而省略了主栅线，其中基体片的顶表面和底表面上都设置有根据本发明的栅线结构；

图4为图3的另一种替代性示意图，其中仅基体片的顶表面上设置有根据本发明的栅线结构；

图5为图1中的C部分的局部放大图；

图6为根据本实施方式中的叠瓦组件的示意图。

具体实施方式

现在参考附图，详细描述本发明的具体实施方式。这里所描述的仅仅是根据本发明的优选实施方式，本领域技术人员可以在所述优选实施方式的基础上想到能够实现本发明的其他方式，所述其他方式同样落入本发明的范围。

晶硅电池的制作需要经过多个步骤。对于单晶硅电池片而言，可以如下方式获得。例如采用直拉法生长晶圆棒作为原料。采用开方机开方切片，对晶圆棒进行开方和打磨，从而获得方棒，再对开方和打磨后获得的方棒进行切片，制得单晶硅片。之后对单晶硅片进行诸如表面制绒、清洗、扩散制结、去除磷硅玻璃、沉积减反射膜等步骤。再之后进行丝网印刷太阳能电池的栅线，通过烧结工序完成单晶电池大片的制作过程。以上单晶电池大片在电池大片正面上布置有多条正面主栅线，在电池大片背面上布置有多条背面主栅线，主栅线之间为与主栅线相交的副栅线，这些电池大片可以分割成小的电池片，制成叠瓦组件。本发明改进的就是晶硅太阳能电池的栅线结构。

本发明提供了一种栅线结构及印刷方法、太阳能电池片、叠瓦组件及制造方法，图1至图6示出了本发明的优选实施方式。

图1示出了本发明的一个优选实施方式的晶硅电池大片7，晶硅电池大片7能够裂片为多个太阳能电池片，多个太阳能电池片又能够以叠瓦方式排列形成叠瓦组件。首先需要说明的是，后文将要提到的“第一方向”可以被理解为是太阳能电池片上的一个副栅线2的延伸方向；“第二方向”可以被理解为是太阳能电池片6的主栅线3的延伸方向；“第三方向”可以被理解为是叠瓦组件5中各个太阳能电池片6的排布方向，其大致与各个矩形太阳能电池片6的宽度方向一致；本文所提到的术语“一条栅线”指的是在某一太阳能电池片6的一个表面上沿某一方向延伸的栅线的整体，而“一段栅线”指的是对于间断设置的栅线中的彼此分隔开的最小单元。

参考图2和图3，由晶硅电池大片7分割成的太阳能电池片6包括基体片1，基体片1包括硅片和设置在硅片的顶表面和底表面上的膜，该膜优选地可以为钝化或减反膜12。每一个太阳能电池片6的基体片1的顶表面和底表面上印刷有副栅线2和主栅线3，副栅线2为多个且彼此间隔排布，主栅线3跨越在各个副栅线2从而从各个副栅线2收集电流，通常，位于基体片1顶表面上的主栅线3可以还可以被称为正电极，位于基体片1底表面上的主栅线3还可以被称为背电极。对于任意相邻的两个太阳能电池片6，其彼此面对的面上的主栅线3能够相互接触从而实现两个太阳能电池片6的导电连接。需要说明的是，除非另有说明，这里所说的“接触”既包括了直接接触，又包括了通过导电胶或导电性粘结剂而间接接触。

在本实施方式中，主栅线3的延伸方向(即第二方向D2)和副栅线2的延伸方向(即第一方向D1)均大致为直线，且第一方向D1垂直于第二方向D2。并且，第一方向D1还与第三方向D3相一致，也就是说，第二方向D2同时还垂直于第三方向D3。在其他未示出的实施方式中，主栅线、副栅线的延伸方向可以具有其他选择，例如，主栅线、副栅线可以沿曲线延伸，或者主栅线和副栅线之间的角度为锐角，或者，副栅线的延伸方向还可以相对于第三方向D3偏离。

本发明提供了晶硅电池的新颖栅线结构，即两层式栅线。具体地，参考图2和图3，太阳能电池片6包括了这种两层式栅线，即，在基体片1的顶表面上的主栅线3、顶表面上的副栅线2、底表面上的副栅线2和底表面上的主栅线3中的至少一种可以为这种两层式栅线。在本实施方式中，仅图3所示的基体片1的顶表面和底表面上的副栅线2为两层式栅线。

继续参考图3，可以看到太阳能电池片6的两层式栅线包括第一层栅线21和第二层栅线22，第一层栅线21与硅片直接接触，第二层栅线22设置在第一层栅线21的与基体片1相对的一侧并位于钝化或减反膜12之上用于与主栅线3接触。其中每一条两层式栅线的第一层栅线21在其延伸方向(在本实施方式中为第一方向D1)上间断设置，而第二层栅线22在其延伸方向上(在本实施方式中为第一方向D1)连续设置，这样的设置使得该副栅线2与硅片11不是完全接触的而是间断接触，从而大幅降低了副栅线2与硅片11的接触面积，以实现提高太阳能电池片6的开路电压和转换效率的目的。

具体地，对于太阳能电池片6的基体片1顶表面上的副栅线2，第一层栅线21直接施加在基体片1的顶表面上，第二层栅线22施加在第一层栅线21的顶侧并用于与该太阳能电池片6的正电极相接触；对于基体片1底表面上的副栅线2，第一层栅线21直接施加在基体片1的底表面上，第二层栅线22施加在第一层栅线21的底侧并用于与该太阳能电池片6的背电极相接触。

作为替代，两层式栅线可仅为位于基体片1的顶表面上的副栅线。例如，参考图4，基体片1的底部可设置有氧化铝层82、氮化硅层83，基体片1的底部的副栅线为具有背电场81的铝电极84。

下面转回图3。在本实施方式中，第一层栅线21和第二层栅线22的尺寸也可以进一步具有优选设置。例如，对于每一条第一层栅线21，每一段的长度X1优选地满足：10μm≤X1≤4000μm；任意相邻的两段之间的距离X2优选地满足10μm≤X2≤4000μm；宽度(即在图5中所示的沿第二方向D2的尺寸)优选地为5μm-200μm。对于每一条第二层栅线22，其宽度优选地也为5μm-200μm。在其他未示出的实施方式中，第二层栅线22也可以在其延伸方向上间断设置，优选地也可以具有如下尺寸设定：每一段的长度为10μm-4000μm；并且/或者任意相邻的两段之间的距离为10μm-3000μm。这样地设置在保证电流能够高效传递的基础上，避免了副栅线2与基体片1接触面积过大，同时还能够节省材料、降低成本。

优选地，第一层栅线21和第二层栅线22还可以由不同的导电材质制成，且第一层栅线21的烧穿能力强于第二层栅线22的烧穿能力。第一层栅线21可以由具有强烧穿能力的导电材质制成，例如银浆、银铝浆等；第二层栅线22可以由具有弱烧穿能力的导电材质制成，例如烧穿能力较弱的银浆、银铝浆、铜电极、其它金属合金、导电胶或透明导电薄膜。其中，第一层栅线21可以烧穿基体片1表面的钝化或减反膜12(例如氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、氧化铝)并与硅基材直接接触，而由于第二层栅线22的烧穿能力较弱，因而其并不烧穿基体片1表面的钝化或减反膜12，只起到连接强烧穿银电极并传输载流子的作用。

在本实施方式中，第一层栅线21由于烧穿能力较强所以其烧穿了基体片1的钝化或减反膜12从而实现与硅片11直接接触。但在其他未示出的实施方式中，可以将基体片1预先制造为：钝化或减反膜12在硅片11上间断设置从而为第一层栅线21预留出空间，以在第一层栅线21施加在基体片1上时第一层栅线21直接与硅片11接触。

上述两层式栅线也可应用于主栅线3，在本实施方式中，主栅线3不为两层式栅线。在本实施方式中，主栅线3的材质、形状、固定方式等其他方面同样可以具有多种优选选择。材质方面，主栅线3也可以采用强烧穿能力的材质制成；形状方面，基体片1的顶表面和/或底表面上的主栅线3也可以在其延伸方向上(在本实施方式中是第二方向D2)连续或间断设置，且当其间断设置时，任意相邻的两个太阳能电池片6的彼此面对的表面上的主栅线3能够在垂直于基体片1的方向上至少部分地彼此面对，从而保证该相邻的两个太阳能电池片6之间可以实现导电连接，或者基体片1的主栅线3均形成为锯齿状结构，使得两个太阳能电池片6的相面对的表面的主栅线3以齿条啮合的方式相互接触；在固定方式方面，主栅线3可以是通过焊接而固定在基体片1上的，参考图5，焊接而形成的主栅焊接点4可以优选地形成为矩形，其长度(即沿第一方向D1的尺寸)和宽度(即沿第二方向D2的尺寸)大致可以为0.1mm-2.0mm，用于固定一条主栅线3的两个相邻的主栅焊接点4之间的距离大致可以为6mm-40mm。

另外，通过本发明还可以理解，本发明所提供的栅线的印刷方式可以与诸如电镀、导电胶等其它方式相结合。

本实施方式还提供了一种印刷方法，用于在基体片的顶表面和/或底表面上印刷本实施方式的栅线结构，基体片包括硅片和位于硅片的表面的膜，方法包括：

在基体片上施加第一层栅线，以使第一层栅线直接接触硅片；

在第二层栅线上施加第二层栅线，以使第二层栅线接触膜。

优选地，施加第一层栅线的步骤包括：使用第一导电材质施加在基体片上以形成第一层栅线，

施加第二层栅线的步骤包括：使用第二导电材质施加在第一层栅线上以形成第二层栅线，

其中，第一导电材质的烧穿能力强于第二导电材质的烧穿能力。

本实施方式还提供了一种太阳能电池片的制造方法，制造方法包

括如下步骤：

对晶硅电池大片进行预处理，预处理步骤包括：

准备基体片大片；

在基体片大片的顶表面和底表面上分别施加副栅线和主栅线；

将预处理之后的晶硅电池大片切割成小片从而形成多个太阳能电池片，

其中，基体片大片的顶表面上的主栅线、顶表面上的副栅线、底表面上的主栅线、底表面上的副栅线中的一者为两层式栅线，施加该两层式栅线的步骤基于上述的印刷方法而实现。

当然，对晶硅电池大片进行预处理的步骤还包括：

在晶硅电池大片的总基体片表面上制绒；

在总基体片的正面和背面均生长沉淀一层内钝化层；

在内钝化层上生长沉积一层中钝化层；

在中钝化层上生长沉积一层外钝化层。

更具体地，内钝化层采用热氧化法或笑气氧化或臭氧化或硝酸溶液化学法沉积，且内钝化层设置为二氧化硅膜层；并且/或者

中钝化层采用PECVD或ALD层或固体靶材经PVD层方法沉积，且中钝化层设置为三氧化二铝膜层或含有三氧化二铝的膜层；并且/或者

外钝化层采用PVD、CVD或者ALD方法沉积。

上述的各项工序，能够再具体和优化。例如，对于制绒步骤，采用单晶硅片经过表面制绒获得良好的绒面结构，从而实现增大比表面积可以接受更多光子(能量)，同时减少入射光的反射，其后续可包括清洗制绒时残留的液体的步骤，以减少酸性和碱性物质对电池制结的影响。在制绒之后还可以包括制PN结的步骤，其包括：通过三氯氧磷和硅片进行反应，得到磷原子；经过一定时间，磷原子进入硅片的表面层，并且通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散，形成了N型半导体和P型半导体的交界面。完成扩散制结工序，实现光能到电能的转换。由于扩散制结在硅片边缘形成了短路通道，PN结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到PN结的背面，而造成短路，经过等离子刻蚀将边缘PN结刻蚀去除，能够避免边缘造成短路，另外，还可以增加SE工艺步骤。并且，由于扩散制结工序会使硅片表面形成一层磷硅玻璃，通过去磷硅玻璃工序减少对叠瓦电池效率的影响。

进一步地，在形成钝化层之后还可以对硅片进行激光开槽；在印刷电极之后进行烧结，并通过光衰炉或者电注入炉，减少电池光致衰减，最后进行电池测试分档。

将硅片裂片成多个太阳能电池片的步骤优选地使用激光切割机来完成。对于烧结好的晶硅电池大片增加在线激光切割划片工序，烧结好的晶硅电池大片进入划片检测位进行外观检查并对OK片进行视觉定位(外观检测不良会自动分流至NG位)，根据在线生产节拍可以自由设置多轨划片机或预设缓存堆栈区，以实现在线连续进料作业。按照切割划片最优效果设定激光器相关参数，以实现较快的切割速度、较窄的切割热影响区和切割线宽、更优的均匀性以及预定的切割深度等。完成自动切割后通过在线激光划片机自动掰片机构完成切割位置处裂片实现各个太阳能电池片的自然分离。需要注意的是，激光切割面为远离PN结侧，避免PN结受损出现漏电流，需要划片上料前确认电池片正反面方向，若方向相反需增加单独的180°换向装置。

最后，将各个太阳能电池片串联成叠瓦组件后，经过自动排版汇流、胶膜和背板敷设、中检、层压、修边、装框、中间位接线盒、固化、清洗、测试等环节完成叠瓦组件封装。

本发明的太阳能电池片、叠瓦组件和制造方法，可广泛应用于传统铝背场晶硅电池(BSF)、PERC电池、TOPCon电池，PERT电池、HJT电池，以及晶硅叠层电池等。本发明的太阳能电池片具有两层副栅线，其中与基体片接触的副栅线在其延伸方向上间断设置，能够有效降低副栅线和基体片接触而导致的复合，从而能够显著提升太阳能电池片的开路电压和转换效率。并且，本发明还提供了第一层栅线、第二层栅线以及电池片其他结构的形状、尺寸等的优选设置，使得基体片、副栅线和主栅线等各部分能够较好地适配，从而使得太阳能电池片能够具有稳定的特性和较优的性能。

本发明的多种实施方式的以上描述出于描述的目的提供给相关领域的一个普通技术人员。不意图将本发明排他或局限于单个公开的实施方式。如上所述，以上教导的领域中的普通技术人员将明白本发明的多种替代和变型。因此，虽然具体描述了一些替代实施方式，本领域普通技术人员将明白或相对容易地开发其他实施方式。本发明旨在包括这里描述的本发明的所有替代、改型和变型，以及落入以上描述的本发明的精神和范围内的其他实施方式。

附图标记：

晶硅电池大片7

叠瓦组件5

太阳能电池片6

基体片1

硅片11

钝化或减反膜12

副栅线2

第一层栅线21

第二层栅线22

凹陷部221

主栅线3

主栅焊接点4

背电场81

氧化铝层82

氮化硅层83

铝电极84

第一方向D1

第二方向D2

第三方向D3

Claims (24)

1.一种栅线结构，用于晶硅太阳能电池，所述晶硅太阳能电池包括基体片(1)，所述基体片包括硅片(11)和设置在所述硅片的顶表面和底表面上的膜(12)，

其特征在于，所述栅线结构位于所述基体片的顶表面和/或底表面上，且所述栅线结构为两层式栅线，其包括：

第一层栅线(21)，所述第一层栅线与所述硅片直接接触，且每一条所述两层式栅线的所述第一层栅线在其延伸方向上间断设置；和

第二层栅线(22)，所述第二层栅线设置在所述第一层栅线的与所述基体片相对的一侧，且所述第二层栅线的朝向所述基体片的表面的一部分与所述第一层栅线接触，另一部分与所述膜接触。

2.根据权利要求1所述的栅线结构，其特征在于，所述第二层栅线在其延伸方向上连续设置。

3.根据权利要求1所述的栅线结构，其特征在于，所述第一层栅线的烧穿能力强于所述第二层栅线的烧穿能力。

4.根据权利要求1所述的栅线结构，其特征在于，每一条所述两层式栅线均沿直线延伸，且对于每一条所述第一层栅线：

每一段的长度为10μm-4000μm；并且/或者

任意相邻的两段之间的距离为10μm-3000μm；并且/或者

宽度为5μm-200μm。

5.根据权利要求1所述的栅线结构，其特征在于，每一条所述两层式栅线均沿直线延伸，且每一条所述第二层栅线的宽度为5μm-200μm。

6.根据权利要求1所述的栅线结构，其特征在于，每一条所述两层式栅线均沿直线延伸，所述第二层栅线在其延伸方向上间断设置，其中，

每一段的长度为10μm-4000μm；并且/或者

任意相邻的两段之间的距离为10μm-3000μm。

7.根据权利要求1所述的栅线结构，其特征在于，所述第一层栅线为由银浆或银铝浆制成的栅线，所述第二层栅线为由银浆、金属合金、铜电极、导电胶、透明导电薄膜中的一种制成的栅线。

8.根据权利要求1所述的栅线结构，其特征在于，所述第一层栅线的宽度小于或等于所述第二层栅线的宽度。

9.根据权利要求1所述的栅线结构，其特征在于，所述第一层栅线的每一段均为长条形或圆形、环形、多边形中的一种。

10.根据权利要求1所述的栅线结构，其特征在于，所述膜在所述硅片上间断设置从而为所述第一层栅线预留出空间。

11.根据权利要求1所述的栅线结构，其特征在于，所述栅线结构为所述晶硅太阳能电池的主栅线或副栅线。

12.一种太阳能电池片，所述太阳能电池片包括：

基体片，所述基体片包括硅片和设置在所述硅片的顶表面和底表面上的膜；

主栅线和副栅线，所述主栅线和所述副栅线设置在所述基体片的顶表面和底表面上，所述副栅线彼此间隔排布，所述主栅线跨越各个所述副栅线，

其特征在于，位于所述顶表面上的主栅线、位于所述顶表面上的副栅线、位于所述底表面上的主栅线和位于所述底表面上的副栅线中的至少一者为根据权利要求1-11中任意一项所述的栅线结构。

13.根据权利要求12所述的太阳能电池片，其特征在于，仅仅所述副栅线为所述栅线结构，且所述主栅线的烧穿能力强于所述第一层栅线的烧穿能力。

14.根据权利要求13所述的太阳能电池片，其特征在于，所述主栅线通过主栅焊接点固定在所述基体片上，其中所述主栅焊接点在所述基体片上的投影形成为矩形，所述矩形的长度尺寸和宽度尺寸为0.1mm-2.0mm。

15.根据权利要求14所述的太阳能电池片，其特征在于，对于一条所述主栅线，用于固定该主栅线的两个相邻的所述主栅焊接点之间的距离为6mm-40mm。

16.根据权利要求12所述的太阳能电池片，其特征在于，所述主栅线的延伸方向垂直于所述副栅线的延伸方向。

17.根据权利要求13所述的太阳能电池片，其特征在于，所述顶表面和/或所述底表面的所述主栅线在其延伸方向上间断设置，并且所述太阳能电池片构造为使得任意相邻的两个所述太阳能电池片的彼此面对的表面上的主栅线在垂直于所述基体片的方向上至少部分地彼此对齐。

18.根据权利要求13所述的太阳能电池片，其特征在于，所述顶表面和所述底表面的所述主栅线形成为锯齿状结构，当两个所述太阳能电池片以叠瓦方式连接时，所述两个太阳能电池片的相面对的所述主栅线以齿条啮合的形式相互接触。

19.根据权利要求12所述的太阳能电池片，其特征在于，所述膜为钝化膜或减反膜。

20.一种叠瓦组件，其特征在于，所述叠瓦组件由根据权利要求12-19中任意一项所述的太阳能电池片以叠瓦方式排列而成。

21.根据权利要求20所述的叠瓦组件，其特征在于，所述太阳能电池片的副栅线沿第一方向(D1)延伸，多个所述太阳能电池片以叠瓦方式沿第三方向(D3)依次排列，所述太阳能电池片的主栅线沿第二方向(D2)延伸，所述第一方向与所述第三方向一致，所述第二方向垂直于所述第三方向。

22.一种印刷方法，用于在基体片的顶表面和/或底表面上印刷根据权利要求1-11中任意一项所述的栅线结构，所述基体片包括硅片和位于硅片的表面的膜，所述方法包括：

在所述基体片上施加第一层栅线，以使所述第一层栅线直接接触所述硅片；

在所述第二层栅线上施加第二层栅线，以使所述第二层栅线接触所述膜。

23.根据权利要求22所述的印刷方法，其特征在于，

施加第一层栅线的步骤包括：使用第一导电材质施加在所述基体片上以形成第一层栅线，

施加第二层栅线的步骤包括：使用第二导电材质施加在所述第一层栅线上以形成第二层栅线，

其中，所述第一导电材质的烧穿能力强于所述第二导电材质的烧穿能力。

24.一种太阳能电池片的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括如下步骤：

对晶硅电池大片进行预处理，所述预处理步骤包括：

准备基体片大片；

在所述基体片大片的顶表面和底表面上施加副栅线；

在所述基体片大片的顶表面和底表面上施加主栅线；；

将预处理之后的所述晶硅电池大片切割成小片从而形成所述多个太阳能电池片，

其中，位于所述顶表面上的主栅线、位于所述顶表面上的副栅线、位于所述底表面上的主栅线和位于所述底表面上的副栅线中的至少一者为两层式栅线，施加所述两层式栅线的步骤基于根据权利要求22或23所述的印刷方法而实现。

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