CN201936896U - 一种具有金属丝电极的硅太阳电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种具有金属丝电极的硅太阳电池，太阳电池的光照面覆盖有金属丝电极，光生电流由金属丝直接引出。与现有技术相比，本实用新型采用金属丝作为太阳电池电极，改善了电极的电导率，减少了电极处的遮光面积，提高了太阳电池的转换效率。本实用新型提供的金属丝电极直接将相邻太阳电池串接，取代传统互联条和组件焊接工艺，避免了组件焊接带来的损伤，提高了成品率，将电极制造和电池串接同步完成，简化了工艺流程。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳电池，尤其是涉及一种具有金属丝电极的硅太阳电池。
背景技术
太阳电池作为绿色清洁能源受到广泛的关注。目前，常规太阳电池的电极是采用丝网印刷银浆的方式在太阳电池表面形成所需的图形，并通过高温烧结后与太阳电池表面紧密结合，起到收集和导出电流的作用。
然而，常规太阳电池电极的制备方式存在几点不足：1、印刷电极的宽度通常大于80μm，遮光面积较大，太阳电池光利用面积降低，降低了光吸收几率；2、高温烧结后的银电极中间存在孔洞，电极的电阻率增加，增大了电极上的功率损失，降低了太阳电池的转换效率；3、组件焊接工艺过程中，因互联条和太阳电池的膨胀系数不同，产生较大的热应力，导致碎片。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种减小了遮光面积、增加了光吸收几率，增加了电极的电导率、减少了功率损失，提高了转换效率的具有金属丝电极的硅太阳电池。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种具有金属丝电极的硅太阳电池，其特征在于，该硅太阳电池的电极由金属丝电极构成，太阳电池的光照面覆盖有金属丝电极，所述的金属丝电极与太阳电池表面形成欧姆接触，太阳电池产生的光生电流直接由金属丝电极导出。
所述的太阳电池的光照面覆盖有金属丝电极，作为太阳电池的正面电极。
所述的太阳电池的背电极为金属丝电极或常规印刷的银电极。
所述的金属丝电极直接连接相邻的太阳电池得到太阳电池组件。
所述的金属丝电极由涂有含银浆料的金属丝构成，所述的含银浆料裹设在金属丝外，金属丝电极经700℃以上的高温烧结与太阳电池表面形成良好的欧姆接触并牢固结合。
所述的含银浆料穿透太阳电池表面的减反射膜层、与太阳电池硅半导体界面间形成良好的欧姆接触，含银浆料将金属丝包裹在内、使其与太阳电池结合牢固。
所述的金属丝为具有良好导电性的金属丝，包括银丝、铜丝或铝丝。
所述的金属丝电极分别作为相邻太阳电池的正面电极与背电极，从而将两片太阳电池串联起来。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
(1)本实用新型采用具有良好导电性的金属丝作为太阳电池电极，一方面金属丝直径远小于印刷银电极的宽度，且省去了宽度较宽的主栅线，因此减小了电极部分的遮光面积，增大了太阳电池的光利用面积，增加了入射光的吸收几率；另一方面金属丝的导电性能明显优于银浆，减弱了电极上的功率损失。采用金属丝电极，可成倍增加栅线密度，尤其适用于高方阻扩散层，太阳电池转换效率得以显著提高；
(2)本实用新型采用含银浆料涂覆金属丝，通过高温烧结，含银浆料穿透减反射膜与太阳电池表面形成良好的欧姆接触，并将金属丝包裹住，使其与太阳电池结合牢固；
(3)本实用新型采用金属丝电极，分别作为两片太阳电池的正面电极和背电极，在太阳电池电极制造过程的同时即可实现太阳电池的串接。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为单个太阳电池的截面结构示意图；
图3为太阳电池组件示意图。
图中1为太阳电池、2为金属丝电极、3为含银浆料、4为金属丝、5为减反射膜、6为N型层、7为P型硅基体、8为背场、9为汇流条。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例1
一种具有金属丝电极的硅太阳电池，其结构如图1～2所示，生产过程中，根据实际情况，参考太阳电池电流、遮光面积、电极电导率等参数来设计金属丝电极2所需的数量。图1为中仅画出三根金属丝电极2用于举例说明。
太阳电池1为采用常规晶体硅太阳电池制备工艺在P型硅基体7上经扩散N型层6、沉积减反射膜5和印刷背场8制得的太阳电池1本体。按照电极设计要求将涂有含银浆料3的金属丝4平行排布在太阳电池1的光照面上，经700℃以上的高温烧结后，含银浆料3穿透减反射膜5，并与太阳电池1的表面形成合金化，从而将包裹在内的金属丝4固定在太阳电池表面，太阳电池1的背电极亦可采用相同的方式获得，形成如图2所示电极结构的太阳电池，光生电流通过金属丝电极2可直接引出。
采用本实用新型所述的太阳电池电极，可一步实现太阳电池电极的制造和电池的串接。采用本实用新型所述电极结构的太阳电池，太阳电池1的背电极可由相邻一片太阳电池1的正面电极伸出电池外面的部分构成。在生产过程中，将金属丝电极2置于太阳电池1的光照面，将相邻一片太阳电池1的正面电极的伸出部分置于太阳电池背面的指定位置，同时将两面的金属丝电极2加热至700℃以上进行高温烧结，获得太阳电池的正面电极和背电极，并完成两片太阳电池的串接。重复上述操作，将所需数量的太阳电池串联成串，串联好的太阳电池串通过两侧的汇流条9引出电流，如图3所示。
实施例2
一种具有金属丝电极的硅太阳电池，该硅太阳电池的电极分别由金属丝电极和印刷银电极构成，太阳电池的光照面覆盖有金属丝电极，作为太阳电池的正面电极，该金属丝电极与太阳电池表面形成良好的欧姆接触，太阳电池的背电极为常规印刷的银电极。背面银电极通过互联条与相邻太阳电池正面的金属丝电极相连，使两片电池串联起来。
以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。除上述实施例外，本实用新型还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型所要求保护的范围之内。
Claims (8)
1.一种具有金属丝电极的硅太阳电池，其特征在于，该硅太阳电池的电极由金属丝电极(2)构成，太阳电池(1)的光照面覆盖有金属丝电极(2)，所述的金属丝电极(2)与太阳电池(1)表面形成欧姆接触，太阳电池(1)产生的光生电流直接由金属丝电极(2)导出。
2.根据权利要求1所述的一种具有金属丝电极的硅太阳电池，其特征在于，所述的太阳电池(1)的光照面覆盖有金属丝电极(2)，作为太阳电池(1)的正面电极。
3.根据权利要求1所述的一种具有金属丝电极的硅太阳电池，其特征在于，所述的太阳电池(1)的背电极为金属丝电极(2)或常规印刷的银电极。
4.根据权利要求1所述的一种具有金属丝电极的硅太阳电池，其特征在于，所述的金属丝电极(2)直接连接相邻的太阳电池(1)得到太阳电池组件。
5.根据权利要求1所述的一种具有金属丝电极的硅太阳电池，其特征在于，所述的金属丝电极(2)由涂有含银浆料(3)的金属丝(4)构成，所述的含银浆料(3)裹设在金属丝(4)外，金属丝电极(2)经700℃以上的高温烧结与太阳电池(1)表面形成欧姆接触并结合。
6.根据权利要求5所述的一种具有金属丝电极的硅太阳电池，其特征在于，所述的含银浆料(3)穿透太阳电池(1)表面的减反射膜层、与太阳电池(1)硅半导体界面间形成良好的欧姆接触。
7.根据权利要求5所述的一种具有金属丝电极的硅太阳电池，其特征在于，所述的金属丝(4)为具有良好导电性的金属丝，包括银丝、铜丝或铝丝。
8.根据权利要求5所述的一种具有金属丝电极的硅太阳电池，其特征在于，所述的金属丝电极(2)分别作为相邻太阳电池(1)的正面电极与背电极，从而将两片太阳电池(1)串联起来。
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