CN218414593U - 一种太阳电池 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种太阳电池，涉及光伏领域。太阳电池的背面包括主栅线，主栅线的一侧设置有至少两条副栅线，另一侧设置有一条与主栅线并排的第一背电极；每条副栅线的一端与主栅线连接，另一端向远离主栅线的方向延伸；第一背电极与主栅线之间连接设置有至少两条第二背电极，所有副栅线与所有第二背电极交错设置；太阳电池的背部的表面还开设有激光槽，激光槽设置在副栅线对应的区域并延伸至主栅线对应的区域。该太阳电池结构能充分地收集产生的载流子，提升开路电压，电池的效率高，而且隐裂风险也较小。

Description

一种太阳电池

技术领域

本申请涉及光伏领域，具体而言，涉及一种太阳电池。

背景技术

在诸如叠瓦组件电池之类的太阳电池中，为了保证赋能载流子能向外传输电流形成互联回路，通常都会在电池片的背表面设置铝副栅线和铝主栅线，然后在副栅线对应的位置开设激光槽，用于汇集载流子并向外传输电流。

但是目前，电池片上除了设置激光槽和与激光槽对应的栅线外，还设置有第一背电极和第二背电极，而且铝副栅线通常都是与第二背电极处于同一直线上的(即激光槽与第二背电极处于同一直线上，如图1和图2所示)，由于背电极通常都是采用银浆等有着强腐蚀性的材料制备的，能腐蚀副栅线对应区域的激光槽，不仅会降低电池片的钝化效果，电池效率降低，还会增大电池片的隐裂风险。若想要提升电池的钝化效果，降低隐裂风险，只能缩短激光槽的长度，但是这样就会降低电池片中载流子的收集效率，不利于提升电池的发电效率。

实用新型内容

本申请实施例提供一种太阳电池，该太阳电池在不影响钝化效果的情况下，能充分地收集产生的载流子，从而能提升电池的效率；此外，该太阳电池的隐裂风险也较小。

本申请实施例提供的太阳电池的背面包括主栅线，主栅线的一侧设置有至少两条副栅线，另一侧设置有一条与主栅线并排的第一背电极；每条副栅线的一端与主栅线连接，另一端向远离主栅线的方向延伸；主栅线的另一侧并排间隔设置有一条第一背电极，第一背电极与主栅线之间连接设置有至少两条第二背电极，所有副栅线与所有第二背电极交错设置；太阳电池的背部的表面还开设有激光槽，激光槽设置在副栅线对应的区域并延伸至主栅线对应的区域。

在上述实现过程中，在副栅线对应的区域和主栅线对应的部分区域开设的激光槽，能使得副栅线和主栅线与太阳电池中的导电层形成欧姆接触，进而形成回路，可用于传输载流子和空穴，能增加太阳电池的效率；而且由于副栅线是与第二背电极交错设置的，因此第二背电极即使采用银浆之类具有较强腐蚀性的材料制备，也很难对激光槽造成腐蚀，几乎不会增大太阳电池的隐裂风险。

在一种可能的实现方式中，太阳电池背面的所述主栅线成对设置，成对设置的所述主栅线相互平行且两端齐平，所述第一背电极位于成对设置的所述主栅线之间。

在上述实现过程中，在太阳电池的背面设置成对的主栅线，能增加电池的载流子收集能力。

在一种可能的实现方式中，第一背电极与主栅线相互平行且两端齐平；和/或，每条所述副栅线的宽度沿靠近所述主栅线的方向逐渐增大。

在上述实现过程中，将主栅线和第一背电极设置成相互平行且齐平的结构，一方面能减少传输路径，降低串联电阻；另一方面能增强栅线的汇流能力。

宽度沿靠近主栅线方向逐渐增大的副栅线可以提升栅线的载流子收集能力，降低副栅与主栅交接处载流子的传输瓶颈。

在一种可能的实现方式中，所有第二背电极相互平行，所有副栅线相互平行，且副栅线与第二背电极平行。

在一种可能的实现方式中，所有第二背电极等距设置；和/或，所有副栅线等距设置。

在一种可能的实现方式中，主栅线的宽度为0.2～0.8mm；和/或，第一背电极的宽度为0.3～0.9mm。

在一种可能的实现方式中，每条副栅线的宽度为0.1～0.3mm。

在一种可能的实现方式中，每条第二背电极的长度为1.6～1.8mm，每条第二背电极的宽度为0.3～0.8mm。

在一种可能的实现方式中，相邻的副栅线之间还设置有防断栅。

在上述实现过程中，设置在相邻的副栅线之间的防断栅能起到稳定副栅线的作用，减少副栅线断裂的情况发生。

在一种可能的实现方式中，防断栅的宽度为0.05～0.1mm。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为现有的太阳电池背面的结构示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为本申请实施例提供的电池片背面的结构示意图；

图4为图3中B处的放大图；

图5为本申请实施例提供的太阳电池的背面的结构示意图。

图标：001-太阳电池；100-主栅线；200-副栅线；210-防断栅；300-第一背电极；310-第二背电极；400-激光槽。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

第一实施例

请参看图3～图5，本实施例提供的一种太阳电池001，其背面包括主栅线100、副栅线200以及与主栅线100对应的第一背电极300。

需要说明的是，太阳电池往往都是由至少两个电池片排列形成的，每个电池片上均设置有主栅线100、副栅线200、第一背电极300等结构，如图3所示。作为示例性的，本实施例中的太阳电池001是两个电池片的边缘抵接形成的，如图5所示。为方便说明，本实施例后续均是以太阳电池001中的其中一个电池片为例，对太阳电池001的结构进行具体说明。

第一背电极300设置于主栅线100的一侧，并与主栅线100并排间隔设置，在第一背电极300和主栅线100之间设置有若干条第二背电极310，每条第二背电极310的一端与主栅线100连接，另一端与第一背电极300连接。

本实施例中有210条副栅线200，而且所有副栅线200位于主栅线100远离第一背电极300的一侧，每条副栅线200的一端均与主栅线100连接，另一端向远离主栅线100的方向延伸，而且所有的副栅线200与所有的第二背电极310交错设置。

太阳电池001的背面还开设有激光槽400，激光槽400设置在副栅线200对应的区域，并延伸至主栅线100对应的区域，主栅线100和所有的副栅线200通过激光槽400与太阳电池形成欧姆接触，为了更准确地显示激光槽400与主栅线100和副栅线200的位置，图4采用虚线的方式表示激光槽400，这表示实际上从太阳电池001的背面看，激光槽400是会被主栅线100和副栅线200遮挡住的。同样地，图2也采用类似的方式，这说明图2中的激光槽400是被副栅线200遮挡住了。

本实施例中，每片电池片上的主栅线100的数量是可以根据需要进行调整的，作为示例性地，本实施例中每片电池片上的主栅线100的数量为一条。另外需要注意的是，由于本实施例中，太阳电池001是由两个电池片抵接形成的，因此从整体来看，太阳电池001背面的主栅线100是成对设置，而且成对设置的主栅线100相互平行且两端齐平的。为了方便描述，本实施例是以一条主栅线100为基础进行描述的。

当本实施例中的太阳电池001工作时，主栅线100和副栅线200会和其下方的激光槽400配合，收集太阳电池中产生的载流子，然后汇集到主栅线100上，再传输到第一背电极300和第二背电极310上，当背电极外接电路时，太阳电池中的载流子就能导出，从而产生电流。而且由于本实施例中的第二背电极310与副栅线200是交错设置的，即使第二背电极310采用诸如银浆之类的易腐蚀材料制备，也很难对激光槽400造成腐蚀，几乎不会提升太阳电池001的隐裂风险。

本申请实施例中，“交错设置”是沿着主栅线的长度方向看，主栅线100是分别与副栅线200和第二背电极310连接的。

本申请实施例中，示例性地，主栅线100与第一背电极300的长度相等，两者齐平而且两者相互平行，这样一方面能减少传输路径，降低串联电阻；另一方面能增强栅线的汇流能力。在其它一些实施例中，主栅线100与第一背电极300的长度并不固定，可以根据不同尺寸的太阳电池的需要进行调整，并不需要完全相等并齐平，而且主栅线100和第一背电极300也可以不平行，只要保证主栅线100和第一背电极300之间存在一定间隙，能用于设置第二背电极310即可。例如，当将该太阳电池001用在210尺寸的太阳电池中时，主栅线100的长度为208.5mm。

另外，主栅线100的宽度一般为0.2～0.8mm，例如，可以是0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm或0.8mm；第一背电极300的宽度一般为0.3～0.9mm，例如，可以是0.3mm、0.4mm、0.6mm或0.9mm。作为示例性地，本实施例中的主栅线100的宽度为0.5mm，第一背电极300的宽度为0.6mm。

本申请实施例中，“210条副栅线200”并不能理解为对副栅线200的数量的限定，其数量是可以实际情况调整的，只要保证其不少于两条即可。

作为示例性地，本实施例中的副栅线200之间是相互平行的，而且所有的副栅线200是等距设置在主栅线100的一侧的。

副栅线200的宽度是沿靠近主栅线100的方向逐渐增大的，这样可以提升栅线的载流子收集能力，降低副栅线200与主栅线100交接处的载流子传输瓶颈。副栅线200的宽度在0.1～0.3mm之间；相邻的副栅线200之间的距离(以相邻的副栅线200之间的最近距离计算)一般为0.8～1.5mm，可以是0.8mm、1.0mm、1.2mm或1.4mm。作为示例性地，本实施例中每条副栅线200的宽度是0.13mm/0.25mm二级渐变的规格，相邻的副栅线200之间的距离为1.1mm。

另外，本实施例中，相邻的副栅线200之间设置有防断栅210，防断栅210的两端分别与相邻的两条副栅线200连接，这样能起到稳定副栅线200的作用，降低副栅线200断裂的概率；防断栅210的宽度一般在0.05～0.1mm之间。作为示例性的，本实施例中防断栅210的宽度为0.08mm。

本实施例中，作为示例性地，第二背电极310也是等距设置在主栅线100和第一背电极300之间的，所有的第二背电极310之间是相互平行的，而且第二背电极310和副栅线200之间也是相互平行的。第二背电极310的长度一般在1.6～1.8mm之间，过长会增加银浆料的消耗量，过短会导致电池单片叠片串EL异常；宽度在0.3～0.8mm之间，过窄会增大主栅线100和第一背电极300之间的搭接电阻，使整体串联电阻增大，进而影响填充性能；过宽则会过度损伤太阳电池的钝化层。作为示例性地，本实施例中第二背电极310的长度为1.6mm，宽度为0.3mm。

另外，本实施例中的第二背电极310的数量也是可以根据需要调整的，只要保证不少于两条即可，一般都会保证副栅线200的数量是第二背电极310的数量的整数倍，例如，第二背电极310的数量可以与副栅线200的数量相同，也可以是副栅线200数量的1/2、1/3等；作为示例性地，本实施例中第二背电极310的数量和副栅线200的数量相同，都是210条。

本实施例还提供了上述的太阳电池的制备方法，如下所示：

1.制绒：采用单晶P型硅片，用碱进行正面和背面制绒形成绒面结构。

2.扩散：将制绒后硅片，用三氯氧磷和硅片在高温下进行反应，使正面扩散形成PN发射结。扩散后正表面薄层的方块电阻在160～180Ω/cm²之间。

3.激光掺杂：利用扩散后的磷硅玻璃为磷源，在扩散后硅片的正面且对应正电极栅线的金属化区域进行激光掺杂，形成重掺杂区，从而在硅片正面实现选择发射极的结构，重掺杂区的方块电阻为80～90Ω/cm²之间。

4.氧化：将激光掺杂后的硅片通氧加热进行氧化。

5.去PSG(Phospho Silicate Glass，磷硅玻璃)：用HF(氢氟酸)去除热氧化后的硅片的背面及周边PSG。

6.碱抛：将去PSG后的硅片进行背面和边缘抛光，正面去PSG。

7.氧化退火：将碱抛后的硅片进行氧化及退火处理。

8.背面沉积钝化膜：在退火后的硅片背面制备钝化膜。

9.正面沉积减反膜：在硅片的正面制备钝化及减反射层。

10.电池背面处理：在背面的钝化膜表面先使用开设激光槽400，然后再采用丝网印刷的方式制备各种栅线和电极。

在印刷各种栅线和电极时，为确保精度，采用高精度相机抓拍激光MARK点方式进行对位，使用的印刷网版，其目数360目、线径16μm、沙厚28μm、膜厚16μm。

11.电池正面处理：采用正银浆料，在印刷了背面电极的硅片的正面丝网印刷制备正面电极。

12.烧结：将印刷正面电极的硅片进行共烧结，烧结峰值温度720～800℃；

13.电注入：将烧结后的电池片进行电注入处理。

14.成品：将产品电池测试、分选、包装入库。

本实施例中的太阳电池，相比现有技术的太阳电池，其开槽面积增加1％。背电极处镂空面积占比由6.6％降低至1.5％，能有效的提升背面区域载流子的收集，提升电池效率。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳电池，其特征在于，其背面包括主栅线，所述主栅线的一侧设置有至少两条副栅线，另一侧设置有一条与所述主栅线并排的第一背电极；每条所述副栅线的一端与所述主栅线连接，另一端向远离所述主栅线的方向延伸；所述第一背电极与所述主栅线之间还连接设置有至少两条第二背电极，所有所述副栅线与所有所述第二背电极交错设置；所述太阳电池的背部的表面还开设有激光槽，所述激光槽设置在所述副栅线对应的区域并延伸至所述主栅线对应的区域。

2.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，其背面的所述主栅线成对设置，成对设置的所述主栅线相互平行且两端齐平，所述第一背电极位于成对设置的所述主栅线之间。

3.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，所述第一背电极与所述主栅线相互平行且两端齐平；和/或，每条所述副栅线的宽度沿靠近所述主栅线的方向逐渐增大。

4.根据权利要求3所述的太阳电池，其特征在于，所有所述第二背电极相互平行，所有所述副栅线相互平行，且所述副栅线与所述第二背电极平行。

5.根据权利要求3或4所述的太阳电池，其特征在于，所有所述第二背电极等距设置；和/或，所有所述副栅线等距设置。

6.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，所述主栅线的宽度为0.2～0.8mm；和/或，所述第一背电极的宽度为0.3～0.9mm。

7.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，每条所述副栅线的宽度为0.1～0.3mm。

8.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，每条所述第二背电极的长度为1.6～1.8mm，每条所述第二背电极的宽度为0.3～0.8mm。

9.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，相邻的两条所述副栅线之间还连接有防断栅。

10.根据权利要求9所述的太阳电池，其特征在于，所述防断栅的宽度为0.05～0.1mm。

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