CN202678325U - 一种太阳能电池片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种太阳能电池片，其表面刻有至少一根主栅，主栅的两侧均刻有第一副栅区和第二副栅区，所述第一副栅区和第二副栅区均由若干相互平行且垂直于主栅的副栅线组成，第一副栅区的副栅线密度大于第二副栅区的副栅线密度；其中，第一副栅区和第二副栅区通过一折线连接在一起，第一副栅区的副栅线一端与主栅相连接，另一端与折线相连，第二副栅区的副栅线靠近折线的一端与折线远离主栅一侧的顶点一一对应连接。使用本实用新型提供的太阳能电池片，能够在降低电阻的前提下，尽量提高副栅线的长度，进而提高副栅线收集电流的能力，使得电池效率得到较大的提高。
Description
技术领域
本实用新型属于太阳能电池领域，尤其涉及太阳能电池片的表面栅线设计。
背景技术
太阳能电池直接将光能转化为电能，相对于其它能源而言，减少了很多造成能量流失的中间环节，所以对于其它形式的太阳能利用方法而言，其利用率较高。同时，太阳能电池在使用过程中为零排放，对环境无污染，是现代低碳社会最具代表性的能源。
在太阳能电池的制造过程中，需要在正面印刷电极，将电池片转化的电压和电流导出。为了收集更多的电流和降低电流在传导过程中的功率损失，太阳能电池领域的普遍做法：将电极正面电极分为主栅和副栅。副栅用于收集太阳能电池表面产生的电流，一般由50~100跟相互平行的，宽度约在60~120微米的银栅组成。主栅用于导出从副栅收集的电流，同时焊接导线，以便跟其他电池串并联得到电池模组。主栅一般由2~3跟，宽度约在1~2mm的银栅组成。
由于太阳能电池表面的电流是由远离主栅的部分逐步收集起来的，所以在离主栅越近的地方电流密度越大。由栅线功耗P=I2R得知：在离主栅越近的区域，同样的电阻会消耗更多的能量。所以，传统的做法虽然能在一定程度上得到效率较高的太阳能电池。但，由于其栅线的均匀布局使得电池表面的栅线电阻分布的并不合理，而且传统设计对电池受光面也有较大的遮挡，使得电池效率难以有太大提高。
为了减少上述的栅线遮光问题，专利CN200910060836提出，取消电池主栅，而通过布满点状焊点的相互平行的副栅来收集太阳能电池产生的电流。虽然上述工作能在一定程度上减少主栅对光线的遮挡，由于上述设计增加了副栅的长度，从而增加了栅线的电阻，使得电流通过副栅时，会引起的功率损失呈几何性增加，反而得不偿失。
为了优化栅线的电阻分布，专利CN201020273106提出，以硅片几何中心为起点，以硅片边沿为终点，将硅片分为四个部分。使得栅线的分布，越靠近硅片中心的栅线密度越大。上述专利虽然在一定程度上降低了栅线电阻，进而使得电池效率得到提升。但是，上述专利并不能在降低电阻的同时，尽量提高副栅线的长度，进而更进一步的提高电池的效率。
发明内容
本实用新型为解决太阳能电池中电池片栅线热功耗高使得电池效率底下的技术问题，提供一种在降低电阻的前提下，尽量提高副栅线的长度，进而提高副栅线收集电流的能力，使得电池效率得到较大提高的太阳能电池片的表面栅线设计。
本实用新型提供一种太阳能电池片，该太阳能电池片表面刻有至少一根主栅，主栅的两侧均刻有第一副栅区和第二副栅区，上述第一副栅区和第二副栅区均由若干相互平行且垂直于主栅的副栅线组成，第一副栅区的副栅线密度大于第二副栅区的副栅线密度；其中，第一副栅区和第二副栅区通过一折线连接在一起，第一副栅区的副栅线一端与主栅相连接，另一端与折线相连，第二副栅区的副栅线靠近折线的一端与折线远离主栅一侧的顶点一一对应连接。
优选地，上述折线远离主栅一侧的顶点在与主栅平行的一条直线上。
优选地，上述折线由若干长度为2~10mm的导线组成。
优选地，上述第一副栅区和第二副栅区的副栅线数目比为1:0.95~0.25。
优选地，上述第一副栅区的副栅线数目为70~150根。
优选地，上述第一副栅区和第二副栅区的面积比为1:0.8~5。
采用本实用新型提供的太阳能电池片，能很好的改善副栅的电阻分布和遮光面积，在降低电阻的前提下，尽量提高副栅线的长度，进而提高副栅线的收集电流的能力，使得电池效率得到较大提高。
附图说明
图1是太阳能电池电极正面设计示意图。
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。
下文中提到的方向均以图1为参照。
如图1所示。
一种太阳能电池片，其表面刻有一根主栅1，将太阳能电池片表面分成左右两个大的区域；本实施例中采用的是一根主栅1，具体制作运用时可以根据具体的需要，比如太阳能电池片大小等的不同，采用适当根数的主栅，比如2根、3根等。
主栅1的左右两侧均刻有第一副栅区21和第二副栅区22。上述第一副栅区21和第二副栅区22均由若干相互平行且垂直于主栅1的副栅线组成，这里副栅区的组成，为本领域技术人员公知的，在此不再赘述。
第一副栅区21的副栅线密度大于第二副栅区22的副栅线密度，第一副栅区21和第二副栅区22通过一折线3连接在一起，该折线3起到了电连接第一副栅区21和第二副栅区22的作用。第一副栅区21的副栅线一端与主栅1相连接，另一端与折线3相连；第二副栅区22的副栅线靠近折线3的一端与折线3远离主栅1一侧的顶点一一对应连接。这种连接方式，能够在降低电阻的前提下，尽量提高副栅线的长度，进而提高副栅线收集电流的能力，使得电池效率得到较大提高。
如图1中，远离主栅1一侧的顶点为位于主栅1左边的折线3的左顶点，或者位于主栅1右边的折线3的右顶点。
上述太阳能电池片，第一副栅区21和第二副栅区22的副栅线数目比为1:0.95~0.25。其中，第一副栅区21的副栅线数目一般为70~150根。第一副栅区21与第二副栅区22的面积本优选为1:0.8~5。
本部分提到的折线3远离主栅1一侧的顶点，可以在同一条直线上，也可以不在一条直线上，该直线可以与主栅平行或者不平行。其中，折线由若干个长度为2~10mm的导线首尾依次连接而成。
下面采用实施例的方式对本发明进行进一步详细地描述。
实施例1
该实施例用于说明，本发明所提供太阳能电池片的具体实施方法。
1、太阳电池片的制作
将经过清洗、扩散、镀膜等工序制作好的待印正面电极的硅片（市售大小156×156mm的多晶硅）放置在丝网印刷设备中，通过丝网印刷将正面电极图案硅片的受光面上。通过烘干和快速烧结得到太阳电池片。整个印刷、烘干和快速烧结工艺为太阳电池行业内公知方法。正面电极所用材料为太阳电池行业内公知材料。
上述正面电极图案有如下特：正面电极主栅为3根，将单个硅片平均分为6个区域；第一副栅区和第二副栅区的栅线数目比为1： 0.3；其中第一副栅区的栅线数目为150根；第一副栅区和第二副栅区之间的面积比为1：1.5；折线由长度为8mm的相互夹角为120度的导线组成。
2、电池性能
将上述得到的太阳能电池放置在1000w/m2的光照强度中，测试电池的输出电压、短路电流、最大功率、串联电阻、转化效率和填充因子。其中填充因子的计算方法为：最大功率输÷（输出电压×短路电流）。转化效率的计算方法为：最大功率÷（1000×0.156×0.156）。具体测试结果如表一所示。
实施例2
按照实施例1的方法，将如下特征的正面电极图案印刷到电池片表面，制作太阳电池。正面电极主栅为3根，将单个硅片平均分为6个区域；第一副栅区与第二副栅区的栅线数目比为1：0.9；其中第一副栅区的栅线数目为70根；第一副栅区和第二副栅区之间的面积比为1：5；折线由长度为3mm的相互夹角为135度的导线组成。
实施例3
按照实施例1的方法，将如下特征的正面电极图案印刷到电池片表面，制作太阳电池。正面电极主栅为3根，将单个硅片平均分为6个区域；第一副栅区和第二副栅区的栅线数目比为1：0.67；其中第一副栅区的栅线数目为120根。第一副栅区和第二副栅区之间的面积比为1：3；折线由长度为2mm的相互夹角为45度的导线组成。
实施例4
按照实施例1的方法，将如下特征的正面电极图案印刷到电池片表面，制作太阳电池。正面电极主栅为3根，将单个硅片平均分为6个区域；第一副栅区和第二副栅区的栅线数目比为1：0.5；其中第一副栅区的栅线数目为100根。第一副栅区和第二副栅区之间的面积比为1：2；折线由长度为2.22mm的相互夹角为45度的导线组成。
对比例1
该对比例用于说明专利CN200910060836的实施方法。
按照实施例1的方法，将如下特征的正面电极图案印刷到电池片表面，制作太阳电池。其中不同的是采用专利CN200910060836提出的栅线设计制作电池。
对比例2
该对比例用于说明专利CN201020273106的实施方法。
按照实施例1的方法，将如下特征的正面电极图案印刷到电池片表面，制作太阳电池。其中不同的是采用专利CN201020273106提出的栅线设计制作电池。
表一 太阳电池性能测试结果
| 项目 | 最大功率/W | 开路电压/V | 短路电流/A | 串联电阻/Ω | 填充因子/% | 转化效率/% |
| 实施例1 | 4.18 | 0.623 | 8.53 | 0.0029 | 78.66 | 17.18 |
| 实施例2 | 4.21 | 0.621 | 8.63 | 0.0027 | 78.56 | 17.30 |
| 实施例3 | 4.27 | 0.622 | 8.73 | 0.0028 | 78.54 | 17.54 |
| 实施例4 | 4.29 | 0.623 | 8.75 | 0.029 | 78.72 | 17.63 |
| 对比例1 | 3.82 | 0.618 | 8.62 | 0.0055 | 71.71 | 15.70 |
| 对比例2 | 4.01 | 0.618 | 8.33 | 0.0035 | 77.90 | 16.48 |
测试结果：
从以上结果可以看出，采用本发明所太阳能电池片，可以有效的改善电极图案的导电性，使得太阳电池的串联电阻明显减小，不但提高了太阳电池的填充因子，而且同时能够提升电池的电流和电压，从而提高太阳电池的光能转化效率。
Claims (6)
1.一种太阳能电池片，所述太阳能电池片表面刻有至少一根主栅，每一根主栅的两侧均刻有第一副栅区和第二副栅区，所述第一副栅区和第二副栅区均由若干相互平行且垂直于主栅的副栅线组成，所述第一副栅区的副栅线密度大于第二副栅区的副栅线密度；其特征在于：
所述第一副栅区和第二副栅区通过一折线连接在一起，所述第一副栅区的副栅线一端与主栅相连接，另一端与折线相连；所述第二副栅区的副栅线靠近折线的一端与折线远离主栅一侧的顶点一一对应连接。
2.如权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于，所述折线远离主栅一侧的顶点在与主栅平行的一条直线上。
3.如权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于，所述折线由若干长度为2~10mm的导线组成。
4.如权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于，所述第一副栅区和第二副栅区的副栅线数目比为1:0.95~0.25。
5.如权利要求4所述的太阳能电池片，其特征在于，所述第一副栅区的副栅线数目为70~150根。
6.如权利要求4或5所述的太阳能电池片，其特征在于，所述第一副栅区和第二副栅区的面积比为1:0.8~5。
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| CN 201220262216 CN202678325U (zh) | 2012-06-06 | 2012-06-06 | 一种太阳能电池片 |
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| CN 201220262216 Expired - Lifetime CN202678325U (zh) | 2012-06-06 | 2012-06-06 | 一种太阳能电池片 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN202678325U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104037246A (zh) * | 2013-03-08 | 2014-09-10 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 太阳能电池 |
| CN105845750A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-08-10 | 江苏欧达丰新能源科技发展有限公司 | 多级栅线太阳能电池片 |
| CN110957386A (zh) * | 2018-09-21 | 2020-04-03 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 条形电池片、太阳能电池片及光伏组件 |
| CN117253928A (zh) * | 2023-11-13 | 2023-12-19 | 淮安捷泰新能源科技有限公司 | 基于防断栅结构的太阳能电池片、组件和功耗确定方法 |
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2012
- 2012-06-06 CN CN 201220262216 patent/CN202678325U/zh not_active Expired - Lifetime
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