CN216902960U - 一种具有特殊副栅线结构的太阳能电池片及电池组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有特殊副栅线结构的太阳能电池片及电池组件，包括半导体薄片、导电丝；所述半导体薄片上开设有若干个凹槽，所述导电丝设于凹槽内；所述导电丝与凹槽内壁之间填充有导电金属材料，所述导电丝与导电金属材料一起形成所述特殊副栅线结构；本实用新型的副栅线的宽度由凹槽以及导电丝的宽度决定，解决了后期的热压过程中可能造成的副栅线的变形以及导电丝的发生漂移的问题；还通过导电丝代原半导体薄片上的细栅线，可使细栅线的宽度大幅度减小，进而大幅度减少了细栅线的遮光面积。

Description

一种具有特殊副栅线结构的太阳能电池片及电池组件

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种具有特殊副栅线结构的太阳能电池片及电池组件。

背景技术

晶体硅太阳电池是目前主流的太阳电池，其生产过程依次是:去损伤层制绒、扩散、去磷硅玻璃、刻蚀周边、PECVD沉积氮化硅钝化减反射膜、丝网印刷正反面电极、正反面电极共烧结。其中丝网印刷是目前主要的电极制作方法，但是丝网印刷细栅线很难做到100微米以下，主流设备只能做到120-150微米，这样正面电极的遮光面积达到5-8％，制约了电池效率的进一步提尚。

除此之外，目前电池片主要技术方向还有降低成本和提高效率，其中银浆在太阳电池中主要用于副栅和主栅，副栅的作用是收集并传导电荷至主栅线，由主栅线进行焊接焊带导出电荷。

然而，由于阳能电池板的老化速度太快，且大部分太阳能电池板的主要材料为“硅”，原料较贵，因此频繁更换的成本较大；并且，由于银浆的价格一直居高不下，如何降低银浆的耗量是降低生产材料成本的关键。

实用新型内容

本实用新型的实用新型目的是提供一种具有特殊副栅线结构的太阳能电池片及电池组件。

为达到上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案是：一种具有特殊副栅线结构的太阳能电池片，包括半导体薄片、导电丝；所述半导体薄片上开设有若干个凹槽，所述导电丝设于凹槽内；所述导电丝与凹槽内壁之间填充有导电金属材料，所述导电丝与导电金属材料一起形成所述特殊副栅线结构。

上文中，所述太阳能电池片上还设有主栅线；所述主栅线通过印刷设于所述半导体薄片，且主栅线的条数不超过四个。

其中，所述导电丝的直径为0.01毫米至0.15毫米，相邻导电丝之间的间距为1至3毫米；所述凹槽的宽度在30微米至400微米；所述副栅线的粗细由凹槽和导电丝来决定。优选地，所述导电丝的直径为10-50微米，更优选为10-20微米，更优选为10-15微米。

所述凹槽的宽度在10微米至400微米，优选为10-100微米，更优选为11-50微米，更优选为12-20微米。

优选地，所述导电金属材料半填充于所述导电丝与凹槽内壁之间的间隙，且导电丝的顶端高于所述凹槽顶端设置；所述导电丝通过导电金属材料与半导体薄片接触，减小了接触电阻。

优选地，所述导电金属材料满填充于所述导电丝与凹槽内壁之间的间隙，且覆盖导电丝设置；避免层压过程中导电丝的滑动由可能造成的短路，从而形成的功率减损。

优选地，所述导电金属材料满填充于所述导电丝与凹槽内壁之间的间隙，且导电丝露出所述导电金属材料设置。

优选地，所述凹槽的纵截面呈矩形、弧形、梯形或者倒梯形设置；在实际使用中，导电金属材料(如锡浆、铝浆或者银浆)在高温的作用下可能会融化，上述凹槽的结构可以更好的盛接导电金属材料，避免导电金属材料流出而导致的浪费。所述凹槽的纵截面也可以呈其他常见的几何形状，如V形等。

优选地，所述导电金属材料通过电镀、烧结填充于所述导电丝与凹槽内壁之间。

优选地，所述导电丝由金属丝、合金丝以及含碳的导电纤维中的一种或多种组分构成。

优选地，所述导电丝为外表镀有高导电率金属的贱金属丝，优选地，所述导电丝为镀银铜丝；可以在保证导电性的同时降低金属丝的成本。

优选地，所述导电金属材料选自锡浆、铝浆或者银浆中的一种。

所述导电金属材料的横截面优选为圆形，也可以是多边形，例如六边形，这种结构可以增加底部接触面积。

优选地，所述半导体薄片为单晶硅片或多晶硅片。

与之相应的另一种技术方案，一种具有特殊副栅线结构的太阳能电池片，包括半导体薄片和导电丝；所述半导体薄片上开设有若干条凹槽，所述导电丝设于凹槽内；所述导电丝与凹槽内壁之间填充有导电金属材料；

所述导电丝的正上方还设有导电浆料；

所述导电丝、导电金属材料和导电浆料一起形成所述特殊副栅线结构。

也就是说，在上一个技术方案的基础上，可以继续做一层导电浆料，例如可以采用丝网印刷、磁控溅射、电镀等方式。

上文中，所述太阳能电池片上还设有主栅线；所述主栅线通过印刷设于所述半导体薄片，且主栅线的条数不超过四个。

其中，所述导电丝的直径为0.01毫米至0.15毫米，相邻导电丝之间的间距为1至3毫米；所述凹槽的宽度在30微米至400微米；所述副栅线的粗细由凹槽和导电丝来决定。优选地，所述导电丝的直径为10-50微米，更优选为10-20微米，更优选为10-15微米。

所述凹槽的宽度在10微米至400微米，优选为10-100微米，更优选为11-50微米，更优选为12-20微米。

优选地，所述导电金属材料半填充于所述导电丝与凹槽内壁之间的间隙，且导电丝的顶端高于所述凹槽顶端设置；所述导电丝通过导电金属材料与半导体薄片接触，减小了接触电阻。

优选地，所述导电金属材料满填充于所述导电丝与凹槽内壁之间的间隙，且覆盖导电丝设置；避免层压过程中导电丝的滑动由可能造成的短路，从而形成的功率减损。

优选地，所述导电金属材料满填充于所述导电丝与凹槽内壁之间的间隙，且导电丝露出所述导电金属材料设置。

优选地，所述凹槽的纵截面呈矩形、弧形、梯形或者倒梯形设置；在实际使用中，导电金属材料(如锡浆、铝浆或者银浆)在高温的作用下可能会融化，上述凹槽的结构可以更好的盛接导电金属材料，避免导电金属材料流出而导致的浪费。所述凹槽的纵截面也可以呈其他常见的几何形状，如V形等。

优选地，所述导电金属材料通过电镀、烧结填充于所述导电丝与凹槽内壁之间。

优选地，所述导电丝由金属丝、合金丝以及含碳的导电纤维中的一种或多种组分构成。

优选地，所述导电丝为外表镀有高导电率金属的贱金属丝，优选地，所述导电丝为镀银铜丝；可以在保证导电性的同时降低金属丝的成本。

优选地，所述导电金属材料选自锡浆、铝浆或者银浆中的一种。

所述导电金属材料的横截面优选为圆形，也可以是多边形，例如六边形，这种结构可以增加底部接触面积。

优选地，所述半导体薄片为单晶硅片或多晶硅片。

本实用还请求保护一种太阳能电池组件，该太阳能电池组件采用上述任意一项所述的太阳能电池片。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、本实用新型的副栅线的宽度由凹槽以及导电丝的宽度决定，解决了后期的热压过程中可能造成的副栅线的变形以及导电丝发生漂移的问题；

2、本实用新型通过导电丝代替原半导体薄片上的细栅线，可使细栅线的宽度大幅度减小，进而大幅度减少了细栅线的遮光面积；

3、本实用新型的导电丝设在半导体薄片上的凹槽内，且所述导电丝与凹槽内壁之间填充有导电金属材料，导电丝加强了半导体薄片的强度，使电池片不易碎，同时由于导电丝具有良好的韧性，即使半导体薄片存在裂缝，导电丝仍然会把半导体薄片连成一体，增加了其利用率，无需立即更换；

4、本实用新型中，由于导电丝设于凹槽内部，大大减少了外界对导电丝的磨损，加强了导电丝与硅片之间的连接。

附图说明

图1是本实用新型太阳能电池片的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1的剖视图；

图3是本实用新型实施例2的剖视图；

图4是本实用新型实施例3的剖视图；

图5是本实用新型实施例4的剖视图。

其中：1、半导体薄片；2、导电丝；3、主栅线；4、副栅线；5、导电金属材料。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例1

参照图1与图2，一种具有特殊副栅线结构的太阳能电池片，包括半导体薄片1、导电丝2以及主栅线3，所述导电丝2为镀银的铜丝，所述半导体薄片1为单晶硅片或者多晶硅片；所述硅片上通过激光光刻开设有若干与所述主栅线3相交的凹槽，镀银铜丝设于凹槽内；所述镀银铜丝与凹槽内壁之间通过电镀填充有导电金属材料5，所述导电金属材料5为银浆、锡浆或者铝浆，由于银浆和镀银铜丝之间具有优异的粘接力，使得镀银铜丝与硅片之间具有良好欧姆接触；所述镀银铜丝与导电金属材料5形成副栅线4，所述主栅线3通过印刷设于所述硅片上。

所述导电金属材料5半填充于所述镀银铜丝与凹槽内壁之间的间隙，且所述导电金属材料5露出镀银铜丝，且镀银铜丝的顶端高于所述凹槽顶端设置，所述凹槽的纵截面呈矩形或者倒梯形设置，增加了镀银铜丝与导电金属材料5的接触面，可以更好的限定所述镀银铜丝的位置，避免造成“虚焊”，避免镀银铜丝脱落。

本实施例，通过镀银铜丝代原硅片上的细栅线，可使细栅线的宽度大幅度减小，进而大幅度减少了细栅线的遮光面积；又因为镀银铜丝设在开设在所述硅片上的凹槽内且所述镀银铜丝与凹槽内壁之间填充有导电金属材料5，使得镀银铜丝加强了硅片的强度，使电池片不易碎，同时由于镀银铜丝具有良好的韧性，即使硅片裂缝，镀银铜丝仍然会把硅片连成一体，电流一样可以汇流而出，增加了其使用寿命。

实施例2

参照图1与图3，一种具有特殊副栅线结构的太阳能电池片，其结构与实施例1的结构相似，不同之处在于，所述导电丝2为银丝，所述导电金属材料5通过烧结满填充于所述导电丝2与凹槽内壁之间的间隙，且覆盖导电丝2设置，所述半导体薄片1、导电丝2以及导电金属材料5烧结成一个整体；对应的，所述凹槽的纵截面呈弧形或倒梯形设置，可以更好的承载银浆，避免银浆外露，可以节约银浆；本实施例的导电金属材料5 覆盖导电丝2设置，可以有效解决电池片层压过程中导电丝2发生漂移的问题，无需在电池片的表面对导电丝2进行串焊或者点焊，从而可以避免由表面焊接对电池片造成的热影响，提高电池片的制程良率。

实施例3

参照图1与图4，一种具有特殊副栅线结构的太阳能电池片，其结构与实施例1的结构相似，不同之处在于，所述导电丝2为合金丝，所述导电金属材料5通过电镀满填充于所述导电丝2与凹槽内壁之间的间隙，且导电丝2露出所述导电金属材料5设置；对应的，所述凹槽的纵截面呈矩形、弧形、梯形或者倒梯形设置，在保证导电金属材料5以及导电丝2与硅片之间具有良好欧姆接触的同时，可以更好的限定所述导电丝2的位置，大大节约了银浆的使用量，有效降低了太阳能电池片的材料成本。

实施例5

参照图1与图5，一种具有特殊副栅线结构的太阳能电池片，其结构与实施例1的结构相似，不同之处在于，所述导电金属材料5通过烧结满填充于所述导电丝2与凹槽内壁之间的间隙，且覆盖导电丝2设置。

实施例6

一种具有特殊副栅线结构的太阳能电池片，其结构与实施例1相同，唯一不同之处在于：所述导电丝的正上方还设有导电浆料；所述导电丝、导电金属材料和导电浆料一起形成所述特殊副栅线结构。

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。对上述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上述实施例，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 (9)

1.一种具有特殊副栅线结构的太阳能电池片，其特征在于，包括半导体薄片(1)和导电丝(2)；所述半导体薄片(1)上开设有若干条凹槽，所述导电丝(2)设于凹槽内；所述导电丝(2)与凹槽内壁之间填充有导电金属材料(5)，所述导电丝(2)与导电金属材料(5)一起形成所述特殊副栅线结构；所述导电丝(2)的直径为0.01毫米至0.15毫米，所述凹槽的宽度为10微米至400微米。

2.如权利要求1所述的一种具有特殊副栅线结构的太阳能电池片，其特征在于，所述导电金属材料(5)半填充于所述导电丝(2)与凹槽内壁之间的间隙，且导电丝(2)的顶端高于所述凹槽顶端设置；

或者，所述导电金属材料(5)满填充于所述导电丝(2)与凹槽内壁之间的间隙，且覆盖导电丝(2)设置；

或者，所述导电金属材料(5)满填充于所述导电丝(2)与凹槽内壁之间的间隙，且导电丝(2)露出所述导电金属材料(5)设置。

3.如权利要求1所述的一种具有特殊副栅线结构的太阳能电池片，其特征在于，所述凹槽的纵截面呈矩形、弧形、梯形或者倒梯形设置。

4.如权利要求1所述的一种具有特殊副栅线结构的太阳能电池片，其特征在于，所述导电金属材料(5)通过电镀的方式填充于所述导电丝(2)与凹槽内壁之间。

5.如权利要求1所述的一种具有特殊副栅线结构的太阳能电池片，其特征在于，所述导电丝(2)选自金属丝、合金丝以及含碳的导电纤维中的一种或多种。

6.如权利要求5所述的一种具有特殊副栅线结构的太阳能电池片，其特征在于，所述导电丝(2)为外表镀有高导电率金属的贱金属丝。

7.一种具有特殊副栅线结构的太阳能电池片，其特征在于，包括半导体薄片和导电丝；所述半导体薄片上开设有若干条凹槽，所述导电丝设于凹槽内；所述导电丝与凹槽内壁之间填充有导电金属材料；

所述导电丝的正上方还设有导电浆料；

所述导电丝、导电金属材料和导电浆料一起形成所述特殊副栅线结构。

8.如权利要求7所述的一种具有特殊副栅线结构的太阳能电池片，其特征在于，所述导电丝的直径为0.01毫米至0.15毫米，所述凹槽的宽度为30微米至400微米。

9.一种太阳能电池组件，其特征在于，该太阳能电池组件采用权利要求1或7所述的太阳能电池片。

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