CN202616241U

CN202616241U - 一种晶体硅太阳能电池的正面电极结构

Info

Publication number: CN202616241U
Application number: CN 201220170205
Authority: CN
Inventors: 蒋林; 王栩生; 章灵军
Original assignee: CSI Solar Technologies Inc; Canadian Solar China Investment Co Ltd
Current assignee: CSI Cells Co Ltd; Canadian Solar Inc
Priority date: 2012-04-20
Filing date: 2012-04-20
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2022-04-20

Abstract

本实用新型公开了一种晶体硅太阳能电池的正面电极结构，包括主栅线和至少2条垂直于主栅线的细栅线，所述主栅线为分段结构，相邻主栅线之间通过二级主栅线连接；所述主栅线的宽度为1~5毫米，所述二级主栅线的宽度为50~500微米；与二级主栅线垂直相交的细栅线通过折线或曲线与其接近的主栅线连接。本实用新型的晶体硅太阳能电池的正面电极结构，在降低其银浆耗量的同时，减少了电极遮光面积，增加了效率，并且还兼顾到后续组件的焊接可靠性问题，从而达到降本增效的目的。

Description

一种晶体硅太阳能电池的正面电极结构

技术领域

本实用新型涉及一种晶体硅太阳能电池，具体涉及一种晶体硅太阳能电池的正面电极结构，属于太阳能应用技术领域。

背景技术

目前，常规能源的持续使用带来了能源紧缺以及环境恶化等一系列经济和社会问题，发展太阳能电池是解决上述问题的途经之一。因此，世界各国都在积极开发太阳能电池，而高转换效率、低成本是太阳能电池发展的主要趋势，也是技术研究者追求的目标。

现有的制造晶体硅太阳电池的制造流程为：表面清洗及织构化、扩散、清洗刻蚀去边、镀减反射膜、丝网印刷、烧结形成欧姆接触、测试。这种商业化晶体硅电池制造技术相对简单、成本较低，适合工业化、自动化生产，因而得到了广泛应用。其中，丝网印刷用于制备电极，N电极位于晶体硅电池的正面，P电极位于晶体硅电池的背面；现有的丝网印刷的正面电极结构如附图1所示，包括设于硅片1正面的3条主栅线2和多条垂直于主栅线的细栅线4，形成晶体硅电池的N电极（即正面电极结构）；其背面电极结构一般包括2~3条印刷于硅片背面的银导体条，形成P电极（即背面电极结构），N、P电极均需用焊带引出，从而形成晶体硅太阳电池的互连。

正面电极由导电材料制成，通常使用银浆。在满足与晶体硅发射极形成欧姆接触的条件下，正面电极结构既要保证良好的收集电流能力，又要减少所占面积从而减少遮光率。

然而，目前银价较贵，且持续上涨，因此正面银电极在整个电池片成本中所占比例很大。因此，所以如何减少银浆耗量、降低成本，已经成为了太阳能电池片工艺优化的重要方向之一。

目前，技术人员已经针对正面电极做出一些改善，例如镂空主栅线。然而，镂空主栅线会因为焊接面积大量减少而影响焊带的焊接拉力，在组件长时间的使用过程中，可能会产生可靠性问题。又如，中国实用新型专利CN202172072U公开了一种太阳电池正面电极结构，由主栅线和副栅线组成，主栅线等距且平行排列，与副栅线垂直并连接在一起，主栅线为两条或两条以上，每条主栅线为多个椭圆形导体在轴方向等距排列且部分重叠组成。然而，该结构的正面电极结构在银浆耗量方面效果并不明显，一般只能节省5%左右。

因此，开发一种晶体硅太阳能电池的正面电极结构，在降低银浆的耗量同时能保证电池片的焊接可靠性，避免组件潜在的失效问题。

发明内容

本实用新型目的是提供一种晶体硅太阳能电池的正面电极结构。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种晶体硅太阳能电池的正面电极结构，包括主栅线和至少2条垂直于主栅线的细栅线，所述主栅线为分段结构，相邻主栅线之间通过二级主栅线连接；

所述主栅线的宽度为1~5毫米，所述二级主栅线的宽度为50~500微米；

与二级主栅线垂直相交的细栅线通过折线或曲线与其接近的主栅线连接。

上文中，所述与二级主栅线垂直相交的细栅线是指那些若按照直线设置则会与二级主栅线垂直相交的细栅线。

因而，绝大部分的细栅线通过直线与主栅线连接，小部分细栅线通过折线或曲线与各段主栅线连接，保证了所有细栅线均与各段主栅线连接，而不会与二级主栅线直线连接。

本实用新型将所有的细栅线均与主栅线连接，是为了保证正面电极的导出性能，即尽可能地将电流导出，不影响其电性能。

所述细栅线的数量是现有技术，一般为60~100条。

上述技术方案中，所述主栅线均分为6~15段，与二级主栅线垂直相交的细栅线通过折线或曲线与其接近的各段主栅线连接。

现有技术中，所述主栅线一般有2~3条，且平行设置，本实用新型的各主栅线的分段结构选优一致设置，即各个主栅线上二级主栅线均位于同一直线上。这样更便于实际生产。

上述技术方案中，所述细栅线的宽度为40~150微米。

优选的情况下，二级主栅线的宽度大于或等于细栅线的宽度。

由于主栅线较粗，在正面电极结构中约占30~50%的比重，因而本实用新型对其进行改进。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有的优点是：

1、本实用新型设计了一种新的晶体硅太阳能电池的正面电极结构，在降低其银浆耗量的同时，减少了电极遮光面积，增加了效率，并且还兼顾到后续组件的焊接可靠性问题，从而达到降本增效的目的。

2、实验证明：相比现有的正面电极结构，本实用新型的正面电极结构可以节省10~25%的银浆消耗，取得了显著的效果。

3、本实用新型的实施不需要增加额外的工序或设备，对现有生产制程没有明显改动，简单易行，方便导入，大大降低的电池片的生产成本；在后续的组件生产过程中，本实用新型对焊接拉力没有较大影响；二级主栅线的设置也可以有效减少部分区域可靠性出现问题后该区域失效带来的负面影响。

4、本实用新型的结构合理，成本较低，且具有良好实用性，适于推广应用。

附图说明

附图1为背景技术中现有的太阳能电池的正面电极结构的示意图；

附图2为本实用新型实施例一的结构示意图。

其中：1、硅片；2、主栅线；3、二级主栅线；4、细栅线。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例一

参见图2所示，一种晶体硅太阳能电池的正面电极结构，包括设于硅片1上的3条主栅线2和66条垂直于主栅线的细栅线4，所述主栅线为分段结构，相邻主栅线之间通过二级主栅线3连接；

主栅线为8段，宽度1.5mm，各段主栅线之间由100微米的二级主栅线连接；

副栅线的宽度为100微米，与二级主栅线垂直相交的细栅线通过折线与其接近的的主栅线连接。

通过实际测试，若使用常规的正面电极结构（如附图1），即主栅线统一宽度为1.5mm，则正面银浆料的耗量为0.15g/片，而采用本实施例一的方案后，正面电极所需银浆料降至0.12g/片，即节省了20%的浆料。

焊接电池片后，进行拉力测试，本实施例的拉力平均值为5.6N，常规的正面电极结构（如附图1）的电池片拉力为5.8N，均符合产品要求。

可见，本实用新型的正面电极结构在降低银浆使用量的同时，焊接的拉力也能满足组件的可靠性要求，具有重大的实用意义。

Claims

1.一种晶体硅太阳能电池的正面电极结构，包括主栅线(2)和至少2条垂直于主栅线的细栅线(4)，其特征在于：所述主栅线为分段结构，相邻主栅线之间通过二级主栅线(3)连接；

2.根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池的正面电极结构，其特征在于：所述主栅线均分为6~15段，与二级主栅线垂直相交的细栅线通过折线或曲线与其接近的各段主栅线连接。

3.根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池的正面电极结构，其特征在于：所述细栅线的宽度为40~150微米。