CN202736932U - N型太阳能电池组件及n型太阳能电池片 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种N型太阳能电池片，其上设置有主栅线和与之相交的多条辅栅线，多条辅栅线呈至少两个相互隔离的栅线组的形态分布，每个栅线组中的辅栅线都可以对载流子进行传递，同一栅线组中的辅栅线位于主栅线同一侧的末端依次相连，当某一辅栅线发生断裂时，可以通过同一栅线组中与主栅线相连的其它的辅栅线完成对载流子的传递。相邻的栅线组之间相互隔开，这样在一定程度上减少了浆料的使用，降低了晶硅太阳能电池的成本，N型太阳能电池片表面浆料的覆盖面积变小，又使得其表面的受光面积增加，从而提高了光电的转换效率。本实用新型还提供了一种N型太阳能电池组件，包括接线盒和与接线盒相连的具有如上结构的N型太阳能电池片。

Description

N型太阳能电池组件及N型太阳能电池片

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池制造技术领域，更具体地说，涉及一种N型太阳能电池组件及N型太阳能电池片。 

背景技术

晶体硅太阳能电池已经被大规模应用到各个领域，其良好的稳定性和成熟的工艺流程是其大规模应用的基础。N型太阳能电池作为晶体硅太阳能电池的一种类型，其以N型直拉单晶硅为基体，其具有磷扩散制备的背表面场和硼扩散制备的P型发射结，硅片表面覆盖有起钝化和减反射作用的薄膜。 

如图1所示，图1为现有技术中Ｎ型太阳能电池片生产工艺流程图。晶硅太阳能电池在生产时，首先需要对制作晶硅太阳能电池的硅片进行清洗，通过化学清洗达到对硅片表面的结构化处理，然后将清洗后的硅片进行扩散工艺，硅片经硼扩散工艺形成P-N结，此时对形成P-N结的硅片进行周边刻蚀工艺，以去掉在扩散工艺中硅片边缘所形成的导电层，然后经PECVD（PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积法）工艺，即沉积减反射膜，印刷电极工艺和烧结工艺等制作得到符合要求的晶硅太阳能电池。 

在晶硅太阳能电池的生产工艺中，印刷电极工艺大多是采用丝网印刷技术，即将含有金属成分的浆料印刷在硅片上，然后通过烘干、烧结等工艺形成电极。晶硅太阳能电池（以下简称电池）在光照下产生光生载流子，光生载流子在内建电场的作用下被传递到电池表面，这些到达电池表面的载流子只有被电极收集并传送到外电路去才能做功。电池表面的金属栅线就是起到收集光生载流子作用的，为了保证最大的受光面积，就要保证金属栅线的数量要尽量少和结构尽量细，如图2所示，图2为现有技术中一种典型的N型太阳能电池片表面辅栅线连接的结构图，包括一条主栅线21和多条辅栅线22。 在水平方向上，辅栅线22均匀分布在硅片的整个表面，在垂直于辅栅线22的方向上，使用两到三根较粗的主栅线21将众多的辅栅线连接起来，辅栅线22负责将硅片内部的截流子收集并传送到主栅线21，主栅线21再将从众多辅栅线22汇集而来的载流子输送到外电路。 

采用此种设计获得的太阳能电池，在电极的制作过程中，往往由于浆料和网版的性质，或者操作原因而造成断栅，即一条辅栅线断成了两截或更多截，这样没有与主栅线相连接的断开的辅栅线上收集的载流子不能被传递到主栅，造成能量的浪费，最终造成太阳能电池的短路电流降低，光电转换效率也随之降低。 

如图3所示，图3为现有技术中一种辅栅线连接后的N型太阳能电池片的结构图。图3中，硅片的两端分别用一根细栅线3把所有的辅栅线32连接起来，这样即使硅片中间部位的某根辅栅线32断掉，载流子仍然可以通过其它路径被收集到主栅线31上。 

该图案设计保证了所有的辅栅线都可以连接在一起，在一定程度上能够避免由于辅栅线断开带来的影响，然而采用该图案设计，首先增加了金属浆料的使用量，而浆料的费用在电池成本中占有相当的比重，从而增加了电池的成本；其次，该图案减少了硅片表面的受光面积，因为金属电极不透光，硅片表面覆盖的电极越多则硅片的受光面积越小，这样会导致硅片的效率降低；最后，此种设计增大了电池漏电的机率，由于硅片边缘为存在缺陷较多的区域，若覆盖较多电极，很容易形成大量的载流子的复合中心，从而导致电池漏电。 

因此，如何降低丝网印刷工艺中浆料的使用以降低成本，同时提高Ｎ型太阳能电池片的光电转换效率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。 

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种N型太阳能电池组件及N型太阳能电池片，以实现降低浆料的使用以降低成本，同时用以提高Ｎ型太阳能电池片的光电转换效率。 

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案： 

一种N型太阳能电池片，其上设置有主栅线和与之相交的多条辅栅线，多条所述辅栅线呈至少两个相互隔离的栅线组的形态分布，每个所述栅线组包括相邻的、不少于两条的所述辅栅线，同一个所述栅线组中的所述辅栅线位于所述主栅线同一侧的末端依次相连。 

优选地，在上述N型太阳能电池片中，每个所述栅线组均包括两条辅栅线。 

优选地，在上述N型太阳能电池片中，任何相邻的两条所述辅栅线之间的距离均相等。 

优选地，在上述N型太阳能电池片中，所述N型太阳能电池片为长方形或者正方形N型太阳能电池片。 

优选地，在上述N型太阳能电池片中，同一个所述栅线组中相邻的两条所述辅栅线位于所述主栅线同一侧的末端由连通栅线相连。 

优选地，在上述N型太阳能电池片中，所述连通栅线具有直线结构，其与所述N型太阳能电池片的边缘平行。 

优选地，在上述N型太阳能电池片中，所述连通栅线具有圆弧形结构。 

一种N型太阳能电池组件，包括N型太阳能电池片和与所述N型太阳能电池片相连的接线盒，所述N型太阳能电池片为如上所述的N型太阳能电池片 

本实用新型提供的N型太阳能电池片，N型太阳能电池片上设置有主栅线和与主栅线相交的多条辅栅线，多条辅栅线呈至少两个相互隔离的栅线组的形态分布，每个栅线组包括相邻的、不少于两条的辅栅线，同一个栅线组中的辅栅线位于主栅线同一侧的末端依次相连。将N型太阳能电池片上的多条辅栅线分为至少两个栅线组，且每个栅线组由相邻的、不少于两条的辅栅线构成，每个栅线组中的辅栅线都可以进行对载流子的传递作用，同时，同 一栅线组中的辅栅线位于主栅线同一侧的末端依次相连，当一个栅线组中的辅栅线发生断裂的现象时，载流子可以通过同一栅线组的其他的辅栅线进行对载流子的传递功能。相邻的栅线组之间隔离，即位于主栅线同一侧的辅栅线之间相互隔离断开，则N型太阳能电池片由辅栅线对载流子进行传递时，相邻的栅线组之间没有印刷浆料，这样在一定程度上减少了浆料的使用，降低了N型太阳能电池的生产成本，同时，N型太阳能电池片辅栅线的连接位置位于辅栅线的末端位置，即为硅片的边缘，相邻的栅线组采用相互隔离的设计，辅栅线相互连接的位置较少，使得N型太阳能电池片边缘漏电的几率降低。 

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为现有技术中N型太阳能电池片生产工艺流程图； 

图2为现有技术中一种典型的N型太阳能电池片表面辅栅线连接的结构图； 

图3为现有技术中一种辅栅线连接后的N型太阳能电池片的结构图； 

图4为本实施例提供的印刷有辅栅结构的N型太阳能电池片的结构图； 

图5为本实施例提供的具有梯形结构的N型太阳能电池片辅栅线连接后的结构图。 

具体实施方式

本实用新型公开了一种N型太阳能电池组件及N型太阳能电池片，实现了降低浆料的使用以降低成本，同时提高了N型太阳能电池片的光电转换效率。 

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的事实例仅仅是本实用新型一部分事实例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。 

如图4所示，图4为本实施例提供的印刷有辅栅结构的N型太阳能电池片的结构图。 

本实施例提供了一种N型太阳能电池片，N型太阳能电池片上设置有主栅线41和多条辅栅线42，多条辅栅线42呈至少两个相互隔离的栅线组5的形态分布，每个栅线组5由相邻的、不少于两条的辅栅线42构成，同一个栅线组5中的辅栅线42位于主栅线41同一侧的末端依次相连。 

将N型太阳能电池片上的多条辅栅线42分为至少两个栅线组5，且每个栅线组5由相邻的不少于两条的辅栅线42构成，则每个栅线组5中的辅栅线42都可以进行对载流子的传递，同时，同一栅线组5中的辅栅线42位于主栅线41同一侧的末端依次相连，当一个栅线组5中的辅栅线42发生断裂的现象时，载流子可以通过同一栅线组5的其他的辅栅线42进行对载流子的传递。相邻的栅线组5之间相互隔离开，则在硅片上的辅栅线42完成对载流子传递时，相邻的栅线组之间没有印刷浆料，这样在一定程度上减少了浆料的使用，降低了Ｎ型太阳能电池的生产成本，同时，硅片辅栅线42的连接位置位于硅片的边缘，相邻的栅线组5采用相互隔开的设计，减少了N型太阳能电池边缘漏电的几率。 

本实施例提供的N型太阳能电池片，通过对N型太阳能电池片表面的辅栅线42采用分隔成栅线组5相互隔开的结构设计，降低浆料的使用从而实现了降低成本，同时提高了Ｎ型太阳能电池片的光电转换效率。 

为了进一步优化上述技术方案，本实施例提供的Ｎ型太阳能电池片中，每个栅线组5均包括两条辅栅线42。Ｎ型太阳能电池片表面的辅栅线42分隔成多个栅线组5，且每个栅线组5之间相互断开，每个栅线组5内的辅栅线42采用末端相互连接的方式，这样就保证了当某一条辅栅线42断开时，光生载流子 仍可以通过其他辅栅线42和主栅线41组成的回路进行传递，从而避免了能量的浪费；同时，相邻的栅线组5之间采用断开的设计，又减少了Ｎ型太阳能电池片表面浆料的使用量，从而降低了成本，Ｎ型太阳能电池片表面浆料的覆盖面积变小，又使得Ｎ型太阳能电池片表面的受光面积增加，从而提高了光电的转换效率。 

将每个栅线组5内的辅栅线42设计为两条，能够在保证辅栅线42完成对光生载流子传递的功能的条件下，最大限度的节约浆料的使用量，同时最大限度的增加Ｎ型太阳能电池片表面的受光面积，提高光电转换效率。且Ｎ型太阳能电池片表面在进行周边刻蚀工艺后，Ｎ型太阳能电池片的边缘容易形成较宽的刻蚀边，如果这个位置刚好设置有辅栅线42，很容易在这个位置产生漏电，辅栅线42采用相邻两条相连接的方式，很大程度上减少了Ｎ型太阳能电池出现边缘漏电的几率。特别的，当Ｎ型太阳能电池片表面的辅栅线42为奇数条时，可设计某一栅线组中的辅栅线42的条数为三条。该栅线组5的具体位置可根据Ｎ型太阳能电池片表面易产生辅栅线42断开的位置确定。 

为了进一步优化上述技术方案，本实施例提供的N型太阳能电池片中，任何相邻的两条辅栅线42之间的距离均相等，辅栅线42用于实现对N型太阳能电池片经光电转换后形成的光生载流子的传递，辅栅线42设置为相邻两条之间的距离均相等，一方面，使得辅栅线42在N型太阳能电池片表面的分布均匀，这样既可以对N型太阳能电池片上各个位置形成的光生载流子进行收集和传递，也使得N型太阳能电池片表面的受光面积最大化，避免了由于辅栅线42的稀疏不一致的情况使得对载流子的收集不彻底和占用较多可用受光面积的问题；另一方面，均匀分布的辅栅线42利于丝网印刷时的图案设计，易于制作成符合要求的辅栅线42的印刷图案。 

N型太阳能电池片的表面，均设置有用于实现对其表面的光生载流子进行收集和传递功能的主栅线41和辅栅线42，具体的，本实施例提供的N型太阳能电池片为长方形或者正方形N型太阳能电池片，此种结构的硅片板的使用率相对较高。当然，本实施例提供的N型太阳能电池片并不限于上述的两种结构。 

为了进一步优化上述技术方案，本实施例提供的N型太阳能电池片中，同一栅线组5中相邻的两条辅栅线42位于主栅线41同一侧的末端由连通栅线4相连。辅栅线42的末端相互进行连接，以实现对相邻的两个辅栅线42的导通以传递光生载流子的功能，辅栅线42的连接采用连通栅线4，一方面连通栅线4能够实现对辅栅线42和主栅线41的电路导通的功能，另一方面，连通栅线4的相对较细的结构，使其在硅片表面的占据的面积较小，能够最大限度的降低对N型太阳能电池硅受光面积的占用，在一定程度上提高了N型太阳能电池片的光电转换效率。 

为了进一步优化上述技术方案，本实施例提供的N型太阳能电池片中，相邻的辅栅线42之间的连通栅线4为直线结构，且连通栅线4与N型太阳能电池片的边缘平行。N型太阳能电池片的表面积相对于辅栅线42的宽度较大，因此辅栅线42的排布对于N型太阳能电池片表面光生载流子的传递至关重要。当辅栅线42延伸至N型太阳能电池片边缘的位置时，其能将N型太阳能电池片表面产生的光生载流子最大限度的经主栅线41而传递出去，限于N型太阳能电池片的自身结构的设计，将连通栅线4设计为与硅片的边缘进行平行后，N型太阳能电池片上的辅栅线42结构能够较近的靠近的N型太阳能电池片的边缘，从而利于最大限度的实现辅栅线42对N型太阳能电池片表面的光生载流子的收集和传递，从而提高N型太阳能电池片的光电转换效率。 

本实施例设计的辅栅线的连接方式，由于辅栅线42是通过丝网印刷将辅栅线42印刷在N型太阳能电池片的表面的，因此，只需要对丝网印刷版的图案进行更改即可。具体的，相邻的两条辅栅线42末端连接在一起，连接它们的连通栅线4与硅片的边缘平行，存在两种情况，如图5所示，图5为本实施例提供的具有梯形结构的N型太阳能电池片辅栅线连接后的结构图。受N型太阳能电池片自身结构的限制，N型太阳能电池片表面具有梯形部6和长方形部5，因此，在N型太阳能电池片表面进行丝网印刷时，N型太阳能电池片的梯形部6形成了梯形回口，长方形部5形成了矩形回口。梯形部6和长方形部5上的连通栅线与其对应的N型太阳能电池片的边缘平行。 

具体的，相邻的两条辅栅线之间的连通栅线还可以采用圆弧形结构的连通栅线。圆弧形结构的连通栅线能够实现对相邻辅栅线的过渡连接较为平滑，圆弧部分和辅栅线之间容易形成较为牢固的连接方式，能够在保证实现收集光生载流子的同时，避免连通栅线与辅栅线之间断开的现象。当然，在保证实现对相邻的辅栅线进行连通的条件下，本实施例并不限于以上提供的两种连通结构。 

基于上述实施例提供的N型太阳能电池片，本实施例还提供了一种N型太阳能电池组件，包括N型太阳能电池片和与N型太阳能电池片相连的接线盒，该N型太阳能电池组件上设有的N型太阳能电池片为上述实施例提供的N型太阳能电池片。 

由于该N型太阳能电池组件采用了上述实施例的N型太阳能电池片，所以该N型太阳能电池组件由N型太阳能电池片带来的有益效果请参考上述实施例。 

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。 

Claims (8)

1.一种N型太阳能电池片，其上设置有主栅线（41）和与之相交的多条辅栅线（42），其特征在于，多条所述辅栅线（42）呈至少两个相互隔离的栅线组（5）的形态分布，每个所述栅线组（5）包括相邻的、不少于两条的所述辅栅线（42），同一个所述栅线组（5）中的所述辅栅线（42）位于所述主栅线（41）同一侧的末端依次相连。 

2.根据权利要求1所述的N型太阳能电池片，其特征在于，每个所述栅线组（5）均包括两条辅栅线。 

3.根据权利要求2所述的N型太阳能电池片，其特征在于，任何相邻的两条所述辅栅线（42）之间的距离均相等。 

4.根据权利要求3所述的N型太阳能电池片，其特征在于，所述N型太阳能电池片为长方形或者正方形N型太阳能电池片。 

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的N型太阳能电池片，其特征在于，同一个所述栅线组（5）中相邻的两条所述辅栅线（42）位于所述主栅线（41）同一侧的末端由连通栅线（4）相连。 

6.根据权利要求5所述的N型太阳能电池片，其特征在于，所述连通栅线（4）具有直线结构，其与所述N型太阳能电池片的边缘平行。 

7.根据权利要求5所述的N型太阳能电池片，其特征在于，所述连通栅线（4）具有圆弧形结构。 

8.一种N型太阳能电池组件，包括N型太阳能电池片和与所述N型太阳能电池片相连的接线盒，其特征在于，所述N型太阳能电池片为如权利1-7任意一项所述的N型太阳能电池片。 

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