CN207676918U - 一种mwt太阳能电池片的正面电极结构 - Google Patents

一种mwt太阳能电池片的正面电极结构 Download PDF

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李质磊
安欣睿
逯好峰
吴仕梁
路忠林
盛雯婷
张凤鸣
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Abstract

本实用新型公开了一种MWT太阳能电池片的正面电极结构，为均匀分布周期性结构，每个正面电极最小重复单元的中心设置电极点，电极点四周设置4条与电极点连接的主栅,所述主栅呈X字形排布，在主栅两侧对称设置若干与主栅连接的副栅，每条主栅两侧的副栅相互垂直。本实用新型在相同遮光面积前提下，缩短了载流子在栅线上的传输距离，从而提高了载流子收集效率和MWT电池转换效率，副栅与印刷方向仅呈0度或90°两个方向，通过分次印刷方式可以与常规电池印刷一致，解决了MWT电池不易叠加无网结技术的问题。

Description

一种MWT太阳能电池片的正面电极结构
技术领域
本实用新型涉及硅太阳能电池工艺技术领域，具体涉及一种MWT太阳能电池片的正面电极结构。
背景技术
目前，MWT电池因其效率高，遮光面积小以及更好的外观特点受到越来越多的关注。MWT硅太阳能电池是通过激光钻孔将正面栅线收集的载流子穿过电池转移至电池背面，以减少遮光面积来达到提高转换效率的目的。MWT电池片的载流子收集有别于常规电池片，使得MWT电池正面电极图形的设计成为其关键技术之一。
出于对硅片外形和对称原则方面的考虑，MWT电池通常采用N×N均匀分布结构的正面电极结构以达到最佳的载流子收集效果。其中，每个最小正方形正面电极单元的中心对应一个激光孔洞，此电极点通过与其连接的正面栅线将最小正面电极单元中收集的载流子，并穿过电池转移至电池背面正面电极的负极。由此，MWT正面电极图形设计将围绕电极点和周围主栅、副栅的分布上面进行。从MWT技术发展看，正面电极阵列经历4×4→5×5→6×6的发展，并有继续增加的趋势；连接电极点的主栅主要按4、8、12、16的方式排布设计；副栅按等间距直线、弯曲线等方式连接主栅或直接连接电极点。
目前，专利CN201520527578.2公布了一种MWT正面电极图形(图1、图2)，正面电极按N×N均匀分布阵列形成正面电极(图1)，每个正面电极最小重复单元中心的电极点(图1-1、图2-2)与激光打孔孔洞位置一一对应。连接电极点设置4条十字形图案的主栅线(图2-3)，主栅线上连接若干均匀排布的副栅(图2-4)，相邻最小电极单元之间的副栅连接形成回字形图案。专利CN201420377891.8公布了一种MWT正面电极图形(图3、图4)，每个正面电极最小重复单元中心为电极点，连接电极点设置正6条米字形图案的主栅，主栅线上连接若干均匀排布的副栅。专利CN201420377891.8公布了一种MWT正面电极图形(图5、图6)，每个正面电极最小重复单元中心为电极点，连接电极点设置12条主栅，主栅线上连接若干均匀排布的副栅。专利CN201310014390.3公布了一种MWT正面电极图形(图7、图8)，每个正面电极最小重复单元中心为电极点，连接电极点设置12条触角栅线，每条弯曲栅线上再分支第二层和第三层栅线。随着MWT电池正面电极阵列电极点数的增加，每个最小单元收集的载流子逐渐降低，从而打破了遮光和载流子收集之间的平衡，使得MWT电池正面电极图形的优化将往降低遮光上倾斜。采用5×5、6×6及以上阵列的正面电极图形，低主栅条数将为设计趋势，这也是专利CN201520527578.2成为目前业内唯一量产MWT电池的正面电极图形主要原因之一，但其图形在主栅和副栅排布上未见得是最优。
实用新型内容
实用新型目的：针对现有技术存在的问题，本实用新型提出一种MWT太阳能电池片的正面电极结构，主栅和副栅排布更优。
技术方案：本实用新型提供一种MWT太阳能电池片的正面电极结构，为均匀分布周期性结构，每个正面电极最小重复单元的中心设置电极点，电极点四周设置4条与电极点连接的主栅,所述主栅呈X字形排布，在主栅两侧对称设置若干与主栅连接的副栅，每条主栅两侧的副栅相互垂直。
有益效果：(1)本实用新型在相同遮光面积前提下，缩短了载流子在栅线上的传输距离，从而提高了载流子收集效率和MWT电池转换效率。(2)本实用新型由于副栅间距可以非等间距设计，在保证相同载流子收集效果前提下，可以缩减副栅条数，从而降低了正面遮光面积和正面银浆耗量。(3)本实用新型主栅呈竹节设计，可有效提升载流子收集效率和MWT电池转换效率。(4)本实用新型副栅与印刷方向仅呈0度或90°两个方向，通过分次印刷方式可以与常规电池印刷一致，解决了MWT电池不易叠加无网结技术的问题。
附图说明
图1是MWT十字形主栅正面电极结构示意图。
图2是图1的局部细节图。
图3是MWT米字形主栅正面电极结构示意图。
图4是图3的局部细节图。
图5是MWT12条主栅正面电极结构示意图。
图6是图5的局部细节图。
图7是MWT12条触角栅线正面电极结构示意图。
图8是图7的局部细节图。
图9是本实用新型MWT正面电极的一种结构示意图。
图10是图9的MWT电池正面电极最小单元细节图。
图11是图9的MWT正面电极副栅等间距图案局部放大图。
图12是图9的MWT正面电极副栅非等间距图案局部放大图。
图13是本实用新型MWT正面电极的另一种结构示意图。
图14是图13的MWT电池正面电极最小单元细节图。
图15是图13的MWT正面电极副栅等间距图案局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本实用新型方案。
一种MWT太阳能电池片的正面电极结构，为均匀分布周期性结构，每个正面电极最小重复单元1的中心设置电极点2，电极点2四周设置4条与电极点2连接的主栅3,所述主栅3呈X字形排布，在主栅3两侧对称设置若干与主栅3连接的副栅4，每条主栅3两侧的副栅4相互垂直。
所述正面电极最小重复单元1还设置4条与电极点2直接连接的副栅4,均匀分布，分别位于正面电极最小重复单元1的水平和竖直中轴上。
所述电极点2图形为圆形或多边形。
所述电极点2孔径为0.01-10mm。
所述主栅3为直线或曲线。
所述主栅3宽度呈竹节降低，且离电极点2越远，栅线宽度越低。
所述副栅4为直线或曲线。
所述副栅4宽度为均匀或呈阶梯变化，当采用阶梯变化时，离主栅3越远，栅线宽度越低。
每条主栅3两侧的副栅4呈等间距或非等间距分布，当采用非等间距排布时，离电极点2越远，栅线之间的间距越大。
实施例1
如图13、14所示，MWT太阳能电池片的正面电极结构呈6×6均匀分布结构，每个正面电极最小重复单元1的中心有一个电极点2，电极点2为直径0.4mm的圆形，此电极点2与激光打孔的孔洞位置一一对应。连接电极点2设置4条主栅3，呈X字形排布。在主栅3两侧对称设置若干与主栅3连接的副栅4，每条主栅3两侧的副栅4相互垂直。本实施例中，主栅和副栅为直线状，每条主栅3连接的副栅4为等间距分布。
实施例2
实施例2在实施例1的基础上，在正面电极最小重复单元1设置4条与电极点2直接连接的副栅4,均匀分布，分别位于正面电极最小重复单元1的水平和竖直中轴上，如图9、10所示。
实施例3
实施例2在实施例1或2的基础上，对电极点2的形状和/或尺寸进行调整，电极点2图形可为圆形、多边形，直径可在0.01-10mm不限。
实施例4
实施例4在实施例1、2或3的基础上，将主栅3或者副栅4替换为曲线。
实施例5
实施例5在实施例1、2、3或4的基础上，对副栅4的宽度进行设置，副栅4宽度呈均匀或阶梯变化，当采用阶梯变化时，离主栅3越远，栅线宽度越低。
实施例6
实施例6在实施例1、2、3、4或5的基础上，对每条主栅3两侧副栅4的间距调整为非等间距分布，离电极点2越远，栅线之间的间距越大，如图12所示。
实施例7
实施例7在实施例1、2、3、4、5或6的基础上，对主栅3的宽度进行设置，主栅3宽度呈竹节降低，且离电极点2越远，栅线宽度越低。如图11所示，与主栅3连接的副栅4有7条，将主栅3分为a、b、c、d、e、f、g、h共8段，各段线宽分别为160μm、130μm、95μm、65μm、50μm、40μm、30μm、22μm。如图12所示，与主栅3连接的副栅4有6条，将主栅3分为a、b、c、d、e、f、g共7段，各段线宽分别为160μm、120μm、90μm、60μm、40μm、30μm、22μm。

Claims (9)

1.一种MWT太阳能电池片的正面电极结构，为均匀分布周期性结构，其特征在于，每个正面电极最小重复单元的中心设置电极点，电极点四周设置4条与电极点连接的主栅,所述主栅呈X字形排布，在主栅两侧对称设置若干与主栅连接的副栅，每条主栅两侧的副栅相互垂直。
2.根据权利要求1所述的MWT太阳能电池片的正面电极结构，其特征在于，所述正面电极最小重复单元还设置4条与电极点直接连接的副栅,为均匀分布，分别位于正面电极最小重复单元的水平和竖直中轴上。
3.根据权利要求1所述的MWT太阳能电池片的正面电极结构，其特征在于，所述电极点图形为圆形或多边形。
4.根据权利要求1所述的MWT太阳能电池片的正面电极结构，其特征在于，所述电极点孔径为0.01-10mm。
5.根据权利要求1所述的MWT太阳能电池片的正面电极结构，其特征在于，所述主栅为直线或曲线。
6.根据权利要求1所述的MWT太阳能电池片的正面电极结构，其特征在于，所述主栅宽度呈竹节降低，且离电极点越远，栅线宽度越低。
7.根据权利要求1所述的MWT太阳能电池片的正面电极结构，其特征在于，所述副栅为直线或曲线。
8.根据权利要求1所述的MWT太阳能电池片的正面电极结构，其特征在于，所述副栅宽度为均匀或呈阶梯变化，当采用阶梯变化时，离主栅越远，栅线宽度越低。
9.根据权利要求1所述的MWT太阳能电池片的正面电极结构，其特征在于，每条主栅两侧的副栅呈等间距或非等间距分布，当采用非等间距排布时，离电极点越远，栅线之间的间距越大。
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