CN209929319U - N型电池正面栅线结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种N型电池正面栅线结构，包括硅片基体，所述的硅片基体具有金字塔绒面，所述的金字塔绒面上设置有SiNx膜层，所述的硅片基体的正面通过网版间断的印刷有细栅线，细栅线与硅片基体的接触为间断式点接触；细栅线的表面覆盖有透明导电层，所述的透明导电层在接触点位置与细栅线形成复合层。本实用新型可以保留细栅线下方部分SiNx膜层，从而提高电池片正面整体的钝化效果，从而提高开路电压(Uoc)；利用透明导电材料连接各接触点，还可以进一步利用栅线下方SiNx膜层的减反射作用，从而提高短路电流(Isc)；通过提高开路电压(Uoc)和短路电流(Isc)，从而提高太阳能电池的转换效率。

Description

N型电池正面栅线结构

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，尤其是一种N型电池正面栅线结构。

背景技术

目前，硅太阳能企业都在通过各种途径进行电池片转换效率的提升工作，而丝网印刷工艺的优化无疑是最直接有效的方式。丝网印刷工艺作为晶硅太阳电池最关键的步骤之一，印刷质量的好坏与否，对电池片的性能包括电池片的外观等均可构成直接影响。丝网印刷工艺的基本原理是利用掩膜的方式，将含有金属的导电浆料以一定的网状图案印刷在硅片的正背面，通过烘干、烧结使金属浆料与硅基片形成良好的欧姆接触，而印刷是否最优是通过最终检测的转换效率来体现的。丝网印刷工艺要在硅片表面印刷电极，这些电极的存在减少了硅片的受光面积，如何在高效收集电流的同时，降低硅太阳能电池正面金属电极的遮光损失(约占6％受光面积)，也是目前提高硅太阳能电池转换效率的重点。此外，电池片表面由于悬挂键密集，电子空穴复合严重。

目前，工业化生产晶硅太阳能电池，常利用SiNx对表面进行钝化。通过在正面叠加不同折射率的SINx膜层还可以减少正面的反射率，提高对太阳光的利用率。目前的细栅线使用的都是烧穿型浆料，在高温烧结时，浆料通过与SiNx膜层反应从而蚀穿SiNx膜层与硅基体接触，导出电流。目前正面细栅线下都是连续完全烧穿下方SINx膜层的，如图1所示，在接触的同时也对正面的SINx膜层造成了破坏，进而影响了对正面的钝化和减反射效果。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种N型电池正面栅线结构，将细栅线与硅片的接触由连续性线接触改为间断接触，保留细栅线下方部分SiNx膜层，提高正面钝化表面接触作用，提高电池开压；各接触点利用透明导电材料进行连接，进一步利用细栅线下方部分SiNx膜层的减反射作用。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种N型电池正面栅线结构，包括硅片基体，所述的硅片基体具有金字塔绒面，所述的金字塔绒面上设置有SiNx膜层，所述的硅片基体的正面通过网版间断的印刷有细栅线，所述的细栅线与硅片基体的接触为间断式点接触，接触点长度和接触点之间的点间距比例为5：1～1：2；所述的细栅线的表面覆盖有透明导电层，所述的透明导电层在接触点位置与细栅线形成复合层，所述复合层底层细栅线高度为20～30μm，复合层上层透明导电层高度为30～40μm。

进一步的说，本实用新型所述的细栅线下方与硅片基体的接触点长度和接触点之间的点间距比例为1：1.

再进一步的说，本实用新型所述的网版为细栅线间断式网版。

再进一步的说，本实用新型所述的透明导电层通过丝网印刷设置在细栅线表面。

再进一步的说，本实用新型所述的接触点通过透明导电层连通。

本实用新型的有益效果是：可以保留细栅线下方部分SiNx膜层，从而提高电池片正面整体的钝化效果，从而提高开路电压(Uoc)；利用透明导电材料连接各接触点，还可以进一步利用栅线下方SiNx膜层的减反射作用，从而提高短路电流(Isc)；通过提高开路电压(Uoc)和短路电流(Isc)，从而提高太阳能电池的转换效率。

附图说明

图1是现有技术的结构示意图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是本实用新型的结构剖面图；

图中：1、细栅线；2、硅片；3、金字塔绒面；4、SiNx膜层；5、透明导电材料；6、复合层；L、点间距；H：点长度。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图2所示，一种N型电池正面栅线结构，包括硅片2，硅片2具有金字塔绒面3，金字塔绒面3上设置有SiNx膜层4；将细栅线1与硅片2的接触由连续性线接触改为间断接触，保留细栅线下方部分SiNx膜层，提高正面钝化表面接触作用，提高电池开压。各接触点利用透明导电材料进行连接，进一步利用细栅线下方部分SiNx膜层的减反射作用。

细栅线1下方与硅片2的接触为间断性接触，接触点长度H和接触点之间的点间距L比例为5:1-1:2，本实施例优选最佳比例为1：1。比例过小，各接触点之间的距离过小，结构类似于线图形，栅线下SiNx膜层基本被破坏，起不到提高路电压(Uoc)和短路电流(Isc)作用；比例过大，各接触点之间的距离过大，栅线下方与硅基体接触的面积过小，接触变差，造成填充因子(FF)大幅下降，也起不到提高效率的作用。

如图3剖面图所示，将透明导电材料5印刷在烧结后的金属接触点上还可以起到加高栅线的作用，提高栅线的高宽比，从而减少电阻，提高电流。根据现有丝网印刷水平，底层金属栅线高度为20-30μm。上层透明导电层栅线高度为30-40μm。栅线高度低则电阻大，影响效率。但受现有网版和浆料限制，高度如果更高，可能会造成断线和虚印。

实施例1：

1.利用丝网印刷技术，将正面细栅线1间断地印刷在硅片2上面，所用网版为细栅线1间断式网版，各间断点长点度为150μm，各间断点点间距为50μm，烧结后再用丝网印刷技术印刷透明导电材料5，将各接触点连接起来，将电流导出，底层金属栅线高度为20um。上层透明导电层栅线高度为30um。所得电性能如下表：

Group	Uoc	I<sub>SC</sub>	FF	Eta
					线图形	-	-	-	-
点图形	2.9	10	-0.27	0.05

实施例2：

1.利用丝网印刷技术，将正面细栅间断地印刷在硅片上面，所用网版为细栅线间断式网版，各间断点长点度为150um，各间断点点间距为150μm，烧结后再用丝网印刷技术印刷透明导电材料，将各接触点连接起来，将电流导出，底层金属栅线高度为30μm。上层透明导电层栅线高度为30μm。所得电性能如下表：

Group	U<sub>OC</sub>	I<sub>SC</sub>	FF	Eta
					线图形	-	-	-	-
点图形	3.2	13.7	-0.24	0.10

实施例3：

1.利用丝网印刷技术，将正面细栅间断地印刷在硅片上面，所用网版为细栅线间断式网版，各间断点长点度为150μm，各间断点点间距为250μm，烧结后再用丝网印刷技术印刷透明导电材料，将各接触点连接起来，将电流导出，底层金属栅线高度为30μm。上层透明导电层栅线高度为40μm。所得电性能如下表：

Group	U<sub>OC</sub>	I<sub>SC</sub>	FF	Eta
					线图形	-	-	-	-
点图形	2.8	8	-0.27	0.03

以上说明书中描述的只是本实用新型的具体实施方式，各种举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离实用新型的实质和范围。

Claims (5)

1.一种N型电池正面栅线结构，包括硅片基体，其特征在于：所述的硅片基体具有金字塔绒面，所述的金字塔绒面上设置有SiNx膜层，所述的硅片基体的正面通过网版间断的印刷有细栅线，所述的细栅线与硅片基体的接触为间断式点接触，接触点长度和接触点之间的点间距比例为5：1～1：2；所述的细栅线的表面覆盖有透明导电层，所述的透明导电层在接触点位置与细栅线形成复合层，所述复合层底层细栅线高度为20～30μm，复合层上层透明导电层高度为30～40μm。

2.如权利要求1所述的N型电池正面栅线结构，其特征在于：所述的细栅线下方与硅片基体的接触点长度和接触点之间的点间距比例为1：1。

3.如权利要求1所述的N型电池正面栅线结构，其特征在于：所述的网版为细栅线间断式网版。

4.如权利要求1所述的N型电池正面栅线结构，其特征在于：所述的透明导电层通过丝网印刷设置在细栅线表面。

5.如权利要求1所述的N型电池正面栅线结构，其特征在于：所述的接触点通过透明导电层连通。

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