CN203377219U - 新型硅太阳能电池 - Google Patents

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夏金才
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黄志林
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Abstract

本实用新型公开了一种太阳能应用技术领域内的新型硅太阳能电池，包括硅片，所述的硅片的正面沉积有一层氮化硅膜，在上述氮化硅膜上印刷有正面栅状金属电极，所述正面栅状金属电极主要由包括四条以上的偶数条主栅线和奇数条均匀分布且与所述主栅线相垂直的细栅线组成，并且上述主栅线与细栅线相互导通。其解决了目前市场上硅太阳能电池串联电阻大、开路电压低同时转换效率低等技术问题，本实用新型的优点在于：正面栅状金属电极能更好的在面积大的硅太阳能电池中完全收集电流，降低串联电阻，提升硅太阳能电池的转换效率；且由于设置了包括四条以上偶数条主栅线，因此缩短了主栅线与细栅线之间的传输距离，减少了电能在硅太阳能电池中传输的损失。

Description

新型硅太阳能电池
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能应用技术领域内的新型硅太阳能电池。
背景技术
硅太阳能电池作为新兴的清洁可再生能源，因其具有直接将太阳能转换为电能、寿命长、维护简单等优点而备受瞩目，其中晶体硅太阳能电池的应用最为广泛。
目前，市场上常见的硅太阳能电池包括硅片，硅片的正面沉积有一层氮化硅膜，氮化硅膜上采用银浆料丝网印刷有两条或三条主栅线和一组均匀分布且与主栅线垂直相交连接的细栅线，由主栅线和细栅线构成正面电极（电池的负电极），装配时直接从主栅线上引出负电极导线，硅片的背面涂覆有铝浆料构成铝背场，铝背场构成反面电极（电池的正电极），为便于在铝背场上引出正电极导线，通常在铝背场上采用银浆料印刷有两条与主栅线位置对应的焊接条，通过焊接条引出正电极导线。这种硅太阳能电池使用时，在半导体内部产能的电流是通过正面电极收集并将其引出的，但由两条主栅线和一组细栅线构成的正面电极在面积比较大的硅太阳能电池中无法完全收集电流，导致串联电阻的增加，从而降低了硅太阳能电池效率的提升空间；另一方面，因主栅线与细栅线之间的传输距离较远，因此增大了电能在硅太阳能电池中传输的损失，从而降低了硅太阳能电池的转换效率。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种串联电阻小、开路电压高且转换效率高的新型硅太阳能电池。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种硅太阳能电池，包括硅片，所述的硅片的正面沉积有一层氮化硅膜，在上述氮化硅膜上印刷有正面栅状金属电极，所述正面栅状金属电极主要由包括四条以上的偶数条主栅线和奇数条均匀分布且与所述主栅线相垂直的细栅线组成，并且上述主栅线与细栅线相互导通。
所述正面栅状金属电极还包括供上述细栅线相互之间导通的印刷银浆层；在此，将细栅线互相连接在一起，可以有效避免因细栅线断栅而引起的电路不通，从而保证了电性能的输出。
所述的主栅线的宽度为0.1～2.5mm；所述的细栅线的宽度为0.015～0.11mm。
上述包括四条以上的偶数条主栅线均匀分布于氮化硅膜上；在此，将包括四条以上的偶数条主栅线均匀分布于氮化硅膜上这样更能有效的采集电流，美观，而且更能减少细栅线到主栅线的串联电阻。
所述硅片的背面涂覆有铝浆料构成铝背场，该铝背场构成背面电极，所述硅片的背面印刷有与上述主栅线数量保持一致的背面电极汇聚线，该背面电极汇聚线与上述背面电极相互导通。
所述背面电极汇聚线的位置与上述主栅线的位置相对应；在此，将背面电极汇聚线的位置设计成与上述主栅线的位置相对应是为了更好的便于焊接，使得硅太阳能电池能一次性焊接完成。
所述背面电极汇聚线呈分段式由若干段汇聚线段组成，所述汇聚线段之间不相接触。
所述的汇聚线段的宽度为0.10～3mm。
所述汇聚线段的周边设置有用于与所述背面电极相连接的连接脚，该连接脚与上述汇聚线段相垂直；在此，设置连接脚是为了更好的与背面电极接触，将连接脚与汇聚线段相垂直设计，是为了印刷时的流线型好。
所述连接脚的宽度为0.01～0.16mm。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过将包括四条以上的偶数条主栅线和奇数条均匀分布且与主栅线相垂直的细栅线相连接构成电池的正面栅状金属电极，这种结构的正面栅状金属电极能更好的在面积大的硅太阳能电池中完全收集电流，降低串联电阻，提升硅太阳能电池的转换效率；且由于设置了包括四条以上的偶数条主栅线，因此缩短了主栅线与细栅线之间的传输距离，减少了电能在硅太阳能电池中传输的损失，从而增加了硅太阳能电池的转换效率，使得本实用新型能更好满足目前的市场需求。
附图说明
图1是实施例1所提供新型硅太阳能电池的正面结构示意图；
图2是图1中A-A处的局部剖视图；
图3是实施例1所提供新型硅太阳能电池的背面结构示意图；
图4是实施例2所提供新型硅太阳能电池的正面结构示意图。
图中：硅片1、正面栅状金属电极2、背面电极3、背面电极汇聚线4、氮化硅膜5、主栅线21、细栅线22、印刷银浆层23、汇聚线段41、连接脚42。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
实施例1：
本实施例提供了一种新型硅太阳能电池，如图1和图2所示，其包括硅片1，采用公知的等离子体增强化学气相沉积法在硅片1的正面沉积有一层氮化硅膜5，利用银浆料采用公知的丝网印刷技术在氮化硅膜5上印刷有正面栅状金属电极2，如图3所示，在硅片1的背面涂覆有铝浆料构成铝背场，该铝背场构成背面电极3，正面栅状金属电极2主要由四条均匀分布于氮化硅膜5上的主栅线21和奇数条呈梳状均匀分布于氮化硅膜5上且与主栅线21相垂直的细栅线22组成，主栅线21与细栅线22相互导通；为便于在背面电极3上引出电极引线，利用银浆料采用公知的丝网印刷技术在硅片1的背面上印刷有四条背面电极汇聚线4，背面电极汇聚线4的位置与主栅线21的位置相对应，背面电极汇聚线4与背面电极3相互导通。
在此具体实施例中，主栅线21的宽度可设计为0.1～2.5mm；细栅线22的宽度可设计为0.015～0.11mm。由于目前银成本较高，因此如果主栅线21和细栅线22的宽度设计的过大，则会增加成本，而且会增加硅太阳能电池的遮光面积，从而减少了硅太阳能电池的短路电流，降低了硅太阳能电池电性能的输出；同时由于主栅线21和细栅线22是由丝网印刷而成的，且银浆料中银颗粒具有一定的大小，因此如果主栅线21和细栅线22的宽度设计的过小，则印刷不当时会导致断栅多，从而会增大串联电阻，减少硅太阳能电池的电性能输出。在实际处理过程中可将主栅线21的宽度设计为1.2mm，将细栅线22的宽度设计为0.030mm。
在此具体实施例中，可将背面电极汇聚线4设计成整条式，但考虑到节约硅太阳能电池的制造成本，以及更有效的增加铝背场面积也可将背面电极汇聚线4设计成分段式，图2中给出了分段式结构的背面电极汇聚线4，其由四段汇聚线段41组成，汇聚线段41之间不相接触，每段汇聚线段41的周边设置有用于与背面电极3相连接的连接脚42，连接脚42与汇聚线段41相垂直。在实际设计过程中，可以根据实际情况将背面电极汇聚线4分成多段。
在此具体实施例中，汇聚线段41的宽度为0.10～3mm；连接脚42的宽度为0.01～0.16mm。由于目前银成本较高，因此汇聚线段41和连接脚42的宽度设计的过大，则会增加成本，而且会减少硅太阳能电池铝背场钝化的面积，降低硅太阳能电池的开路电压，降低了硅太阳能电池电性能的输出；同时由于汇聚线段41和连接脚42在硅太阳能电池的背部，太窄会导致焊接时候误差较大，焊接不牢，从而增加其串联电阻的增加，减少硅太阳能电池的电性能输出。在实际处理过程中可将汇聚线段41的宽度设计为1.5mm，将连接脚42的宽度设计为0.02mm。
在此，主栅线21、细栅线22、汇聚线段41及连接脚42均是使用银浆料通过丝网印刷、烘干、快速烧结热处理等工序制得，采用银浆料是因为其具有良好的导电性能。
实施例2：
如图4所示，本实施例所提供的新型硅太阳能电池，其大体结构与实施例1一致，但是为了可以有效避免因细栅线22断栅而引起的电路不通，从而保证了电性能的输出，本实施例中细栅线22可通过印刷银浆层23相互连接在一起。

Claims (10)

1.一种新型硅太阳能电池，包括硅片（1），在硅片（1）的正面设有一层氮化硅膜（5），在上述氮化硅膜（5）上印刷有正面栅状金属电极（2），其特征是所述正面栅状金属电极（2）主要由包括四条以上的偶数条主栅线（21）和奇数条均匀分布且与所述主栅线（21）相垂直的细栅线（22）组成，并且上述主栅线（21）与细栅线（22）相互导通。
2.根据权利要求1所述的一种新型硅太阳能电池，其特征在于：所述正面栅状金属电极（2）还包括供上述细栅线（22）相互之间导通的印刷银浆层（23）。
3.根据权利要求1或2所述的一种新型硅太阳能电池，其特征在于：所述主栅线（21）的宽度为0.1～2.5mm；所述细栅线（22）的宽度为0.015～0.11mm。
4.根据权利要求3所述的一种硅太阳能电池，其特征在于：所述的包括四条以上的偶数条主栅线（21）均匀分布于氮化硅膜（5）上。
5.根据权利要求4所述的一种新型硅太阳能电池，其特征在于：在硅片（1）的背面涂覆有铝浆料构成铝背场，该铝背场为硅片（1）的背面电极（3），在背面电极（3）上印刷有与主栅线（21）数量保持一致的背面电极汇聚线（4），上述背面电极汇聚线（4）与背面电极（3）相互导通。
6.根据权利要求5所述的一种新型硅太阳能电池，其特征在于：所述背面电极汇聚线（4）的位置与所述主栅线（21）的位置相对应。
7.根据权利要求6所述的一种新型硅太阳能电池，其特征在于：所述背面电极汇聚线（4）呈分段式由若干段汇聚线段（41）组成，上述汇聚线段（41）之间不相接触。
8.根据权利要求7所述的一种新型硅太阳能电池，其特征在于：所述汇聚线段（41）的宽度为0.1～3mm。
9.根据权利要求8所述的一种新型硅太阳能电池，其特征在于：所述汇聚线段（41）的周边设置有用于与所述背面电极（3）相连接的连接脚（42），该连接脚（42）与上述汇聚线段（41）相垂直。
10.根据权利要求9所述的一种新型硅太阳能电池，其特征在于：所述连接脚（42）的宽度为0.01～0.16mm。
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CN104952951A (zh) * 2014-03-28 2015-09-30 茂迪股份有限公司 太阳能电池结构及其制造方法与太阳能电池模块

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