CN201893352U - 一种太阳能电池片 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种太阳能电池片。该太阳能电池片包括硅片，所述硅片背面附着有背电场，背电场表面附着有背电极；其特征在于，所述硅片正面具有两个主汇流条和多个副汇流条，所述主汇流条由多个菱形主汇流部通过顶点顺次连接而成，所述副汇流条由两个菱形副汇流部通过顶点连接而成；所述主汇流部相互连接的顶点在同一主轴线上，所述副汇流部的中心位于所述主轴线上；所述副汇流条中，两个副汇流部的长轴在同一副轴线上；所述主轴线与副轴线垂直，所述副汇流条相互平行。该太阳能电池片的正电极结构的遮光面积小、功率电阻低、内耗小，大大提高了太阳能电池的转换效率。

Description

一种太阳能电池片

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能电池片，尤其是一种多晶硅太阳能电池片。

背景技术

伴随着传统能源的日渐枯竭、环境污染问题的日益加剧，新能源的开发和应用已经成为人类研究的热点。取之不尽用之不竭、绿色无污染的太阳能是新能源开发利用的重点之一。

目前，普遍采用的获取太阳能能源的工具是太阳能电池，尤其是多晶硅太阳能电池。作为多晶硅太阳能电池的核心部件，太阳能电池片的结构和性能直接影响着太阳能电池的性能。

太阳能电池片一般是硅片经过去油工艺、去除损伤层、制绒、扩散工艺、周边刻蚀、去除氧化层、制氮化硅膜、丝网印刷背、正电极、烧结、测试分选等制得。

正电极印刷的目的是通过印刷各种形状的导电体将硅电池在光照下产生的电流给导出。由于正面导电体处于太阳能电池的正面，也是受光面，因此要求遮光面积尽量小，以提高太阳能电池的短路电流，另外对于导电的目的又要求导电体产生的电阻尽量小，以降低太阳能电池的串联电阻。

如图1所示的现有技术中的太阳能电池的太阳能电极片表面正电极的结构，包括次级栅线20和主栅线30。多条次级栅线20平行设置，两条主栅线30垂直于上述次级栅线20，并且两条主栅线30相间对称分布。太阳能电池通过光电转换形成的电流通过次级栅线20被收集，然后汇入主栅线30，在主栅线30上通过几个焊接接触点或电性能测试点将电流给引出。

上述太阳能电池片表面的正电极结构的遮光面积比较大，电池片的功率电阻比较高，内耗大，严重影响了太阳能电池的性能。

实用新型内容

为了克服现有技术中的太阳能电池片的正电极结构的遮光面积比较大、功率电阻比较高、内耗大的问题，本实用新型公开了一种太阳能电池片，该太阳能电池片的正电极结构的遮光面积小、功率电阻低、内耗小，大大提高了太阳能电池的转换效率。

本实用新型公开的太阳能电池片包括硅片，所述硅片背面附着有背电场，背电场表面附着有背电极；其特征在于，所述硅片正面具有两个主汇流条和多个副汇流条，所述主汇流条由多个菱形主汇流部通过顶点顺次连接而成，所述副汇流条由两个菱形副汇流部通过顶点连接而成；所述主汇流部相互连接的顶点在同一主轴线上，所述副汇流部的中心位于所述主轴线上；所述副汇流条中，两个副汇流部的长轴在同一副轴线上；所述主轴线与副轴线垂直，所述副汇流条相互平行。

本实用新型的实用新型人通过对现有的太阳能电池片正面结构进行调整，意外的发现采用本实用新型公开的结构可以在降低电阻消耗的同时，减少遮光面积，增大太阳能电池的转换效率；同时可以减少导电浆料的使用量降低成本。

附图说明

图1是现有技术提供的太阳能电池片的正电极结构。

图2是本实用新型公开的太阳能电池片的正电极结构。

图3是本实用新型公开的太阳能电池片的正电极结构中主汇流部的放大图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型公开的太阳能电池片包括硅片，所述硅片背面附着有背电场，背电场表面附着有背电极；其特征在于，所述硅片正面具有两个主汇流条和多个副汇流条，所述主汇流条由多个菱形主汇流部通过顶点顺次连接而成，所述副汇流条由两个菱形副汇流部通过顶点连接而成；所述主汇流部相互连接的顶点在同一主轴线上，所述副汇流部的中心位于所述主轴线上；所述副汇流条中，两个副汇流部的长轴在同一副轴线上；所述主轴线与副轴线垂直，所述副汇流条相互平行。

上述主汇流条由多个菱形主汇流部通过顶点顺次连接。其中，主汇流部为菱形，主汇流部通过顶点顺次连接即相互连接的两个菱形主汇流部具有共同的顶点。上述菱形的主汇流部具有长轴和短轴，长轴即为菱形的主汇流部中较长的那条对角线，短轴即为较短的对角线。当菱形的主汇流部的对角线长度相等时，可认定其中任意一条为长轴，另一条即为短轴。如图2和3所示，其中，主汇流部4通过顶点顺次连接。上述主汇流部4具有长轴41和短轴42，该长轴41和短轴42实际并不存在，而是作为界定的标准虚构的。同样，菱形的副汇流部也存在其长轴和短轴，在附图中并未示出。

优选情况下，所述主汇流部长轴长度为5-50mm，短轴长度为1-3mm；更优选为主汇流部长轴长度为20-30mm，短轴长度为1.5-2.5mm。

为了便于施工，保证太阳能电池的性能，优选情况下，所述主汇流部通过长轴的顶点顺次连接。并且，主汇流部相互连接的顶点在同一主轴线上，即，主汇流条为笔直排列的多个主汇流部组成。

对于上述菱形的主汇流部，具体为主汇流线围成的菱形区域，该菱形区域的边即为上述主汇流线。主汇流线包围的主汇流部内部为空白区域，以减少遮光量。优选情况下，所述主汇流线的宽度为100-3000um，更优选为200-400um。

根据本实用新型，每个副汇流条均由两个副汇流部连接而成，并且上述两个副汇流部通过共同的顶点进行连接。两个相互连接的副汇流部均为菱形。类似于上述主汇流部，所述菱形的副汇流部也是由副汇流线围成，该菱形区域的边即为副汇流线。副汇流线包围的副汇流部内部的区域为空白区域。对于上述副汇流线，优选情况下，副汇流线的宽度为20-100um，更优选为30-50um。在本实用新型中，优选为所述主汇流线宽度大于副汇流线宽度。

同样，菱形的副汇流部具有长轴和短轴。所述副汇流部的长轴长度为70-80mm，短轴长度为0.9-1.5mm；更优选为副汇流部的长轴长度为73-77mm，短轴长度为0.9-1.2mm。

对于上述主汇流部和副汇流部，优选情况下，主汇流部的长轴长度与短轴长度之比为5：1-30：1，更优选为15：1-20：1。当主汇流部的长轴长度与短轴的长度之比在上述范围内时，可进一步提高太阳能电池片的转换效率，达到更好的效果。

为了达到本实用新型的目的，所述副汇流部的中心位于所述主轴线上。上述菱形的副汇流部的中心即为该副汇流部的两条对角线的交点。

对于每一个副汇流条，包括两个副汇流部，两个副汇流部的长轴在同一副轴线上，使其呈笔直的状态。本实用新型中，上述副轴线与前述的主轴线呈垂直的关系，即，从宏观上看，主汇流条与副汇流条呈垂直关系。

根据本实用新型，该太阳能电池正面结构具有多个副汇流条，本实用新型中，上述多个副汇流条均为笔直的，并且，副汇流条之间呈平行的关系。由于上述副汇流条由菱形的副汇流部构成，故，在本实用新型中，当不同副汇流条中的副汇流部之间的长轴呈平行关系，即可认定副汇流条平行。优选情况下，相邻副汇流条之间的距离相等。上述副汇流条之间的距离以其中相邻两副汇流部的长轴之间的垂直距离为准。对于所述副汇流条之间的距离，优选为1-6mm，更优选为2 -3mm。

对于本实用新型公开的太阳能电池片，为了将该电池片通过光电效应产生的电流引出，通常会将主汇流条与外界导体电连接，实现上述电连接的方式通常为焊接，针对本实用新型，所述太阳能电池片上还具有焊点，所述焊点位于主汇流部的中心，即在该焊点处焊接导体。

对于本实用新型公开的太阳能电池片，可采用现有的方法进行制备，例如，将硅片进行去油处理，然后去除损伤层，再经过制绒、扩散工艺、周边刻蚀、去除氧化层、制氮化硅膜及丝网印刷背面导电体等步骤后，在印刷上本实用新型所公开的正面结构，最后烧结即可。

上述去油处理，然后去除损伤层，再经过制绒、扩散工艺、周边刻蚀、去除氧化层、制氮化硅膜及丝网印刷背面导电体的具体方法均为本领域技术人员所公知的。

为了后续制备太阳能板组件，在形成上述太阳能电池片后需将多个太阳能电池片连接起来。对于本实用新型公开的太阳能电池片，可在主汇流部的中心位置焊接导线，通过该导线将多个太阳能电池片电连接起来。

下面通过实施例对本实用新型进行进一步的说明。

实施例1

本实施例用于说明本实用新型公开的太阳能电池片。

将硅片进行去油处理，然后去除损伤层，再经过制绒、扩散工艺、周边刻蚀、去除氧化层、制氮化硅膜及丝网印刷背面导电体等步骤后，在印刷上图1所示的正面结构，最后烧结，在硅片1正面形成两个主汇流条2以及多个相互等间距平行的副汇流条3。

得到太阳能电池片S1，其中，主汇流线的宽度为200um，副汇流线的宽度为30um。主汇流部长轴长度为20mm，短轴长度为1.5mm，副汇流部的长轴长度为73mm，短轴长度为0.9mm。副汇流条之间的距离为2mm。

实施例2

本实施例用于说明本实用新型公开的太阳能电池片。

采用与实施例1相同的方法制备太阳能电池片，得到太阳能电池片S2，其中，主汇流线的宽度为300um，副汇流线的宽度为40um。主汇流部长轴长度为25mm，短轴长度为2mm，副汇流部的长轴长度为75mm，短轴长度为1mm。副汇流条之间的距离为2.5mm。

实施例3

本实施例用于说明本实用新型公开的太阳能电池片。

采用与实施例1相同的方法制备太阳能电池片，得到太阳能电池片S3，其中，主汇流线的宽度为400um，副汇流线的宽度为50um。主汇流部长轴长度为30mm，短轴长度为2.5mm，副汇流部的长轴长度为77mm，短轴长度为1.2mm。副汇流条之间的距离为3mm。

对比例1

本对比例用于说明现有技术中的太阳能电池片。

将硅片进行去油处理，然后去除损伤层，再经过制绒、扩散工艺、周边刻蚀、去除氧化层、制氮化硅膜及丝网印刷背面导电体等步骤后，在印刷上图2所示的正面结构，最后烧结，在硅片10正面形成两条主栅线30以及多个相互等间距平行的次级栅线20。

得到太阳能电池片D1。

性能测试

测试上述制备得到的太阳能电池片S1和D1的最大点功率（Pmpp）、开路电压（Uoc）、短路电流（Isc）、串联电阻（Rs）、并联电阻（Rsh）、填充因子（FF）、转化效率（NCell）、耗用量（1000片/g）：

测试仪器：berger 单片测试仪；

测试条件：测试条件符合AM1.5太阳光谱的辐照强度1000W/m²，电池温度25℃；

测试步骤和测试方法：按照IEC904-1；

耗用量：累计印刷1000片电池的耗用量。

得到的测试结果填入表1：

表1

样品	最大点功率/W	开路电压/V	短路电流/A	串联电阻/Ω	并联电阻/Ω	填充因子/%	转化效率/%	耗用量/g
									S1	4.166	0.628	8.553	0.0035	85.42	77.56	17.12	195
S2	4.182	0.628	8.558	0.0035	89.41	77.81	17.18	193
									S3	4.171	0.627	8.602.	0.0034	90.84	77.33	17.14	192
D1	4.058	0.626	8.369	0.0033	89.78	77.45	16.67	212

通过表1的测试数据可以看出，本实用新型公开的太阳能电池片的在降低电阻消耗的同时，减少遮光面积，增大太阳能电池的转换效率；同时可以减少导电浆料的使用量降低成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能电池片，包括硅片，所述硅片背面附着有背电场，背电场表面附着有背电极；其特征在于，所述硅片正面具有两个主汇流条和多个副汇流条，所述主汇流条由多个菱形主汇流部通过顶点顺次连接而成，所述副汇流条由两个菱形副汇流部通过顶点连接而成；所述主汇流部相互连接的顶点在同一主轴线上，所述副汇流部的中心位于所述主轴线上；所述副汇流条中，两个副汇流部的长轴在同一副轴线上；所述主轴线与副轴线垂直，所述副汇流条相互平行。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于，所述主汇流部通过长轴的顶点顺次连接。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池片，其特征在于，所述副汇流条之间的距离相等。

4.根据权利要求3所述的太阳能电池片，其特征在于，所述主汇流部由主汇流线围成；所述副汇流部由副汇流线围成。

5.根据权利要求4所述的太阳能电池片，其特征在于，所述主汇流线的宽度为100-3000um，副汇流线的宽度为20-100um。

6.根据权利要求4或5所述的太阳能电池片，其特征在于，所述主汇流线宽度大于副汇流线宽度。

7.根据权利要求1、2、4、5中任意一项所述的太阳能电池片，其特征在于，所述主汇流部长轴长度为5-50mm，短轴长度为1-3mm。

8.根据权利要求1、2、4、5中任意一项所述的太阳能电池片，其特征在于，所述副汇流部的长轴长度为70-80mm，短轴长度为0.9-1.5mm。

9.根据权利要求1、2、4、5中任意一项所述的太阳能电池片，其特征在于，主汇流部长轴长度与短轴长度之比为5：1-30：1。

10.根据权利要求1、2、4、5中任意一项所述的太阳能电池片，其特征在于，所述副汇流条之间的距离为1-6mm。

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