TWI503994B - 太陽能電池之正面電極結構 - Google Patents

Description

太陽能電池之正面電極結構

本發明係關於一種太陽能電池，特別是關於一種具正面電極間隔區之太陽能電池。

目前，由於太陽能電池產業的技術快速發展，使得太陽能電池的發光效率越來越高。但另一方面，由於太陽能電池的產業競爭激烈，使得各家太陽能電池開發商無不努力朝向更高效率、更低成本的方向前進。

請參考第1A圖，習知技術之太陽能電池正面電極結構示意圖。其為採用了三條匯流排電極120(Bus Bar Electrode)與多條指狀電極(Finger Electrode)110配置於基板100上的正面電極結構。由於包括匯流排電極120與指狀電極110的正面電極係配置在太陽能電池的受光面，因此，其所佔掉的面積將有兩個層面的影響：1.面積越大，所需的銀漿需求越大，成本越高；2.面積越大，所佔掉的面積將會降低太陽光的入光面積，將會使太陽能發電效率降低。

然而，與太陽能發電效率相關的不只有正面電 極所佔的面積，正面電極的結構，也就是，正面電極的阻抗大小，也會影響到太陽能電池的效率。因此，如何能達到可降低生產成本但不降低發電效率，成為目前太陽能電池產業競爭的利器之一。

另外，請參考第1B圖，習知技術之太陽能電池正面電極結構局部區域1放大示意圖。為了要降低正面電極的面積，最常見的做法是縮小指狀電極的線寬，例如，目前可做到20~100微米的線寬。越小的線寬，將可有效提高太陽能電池的受光面積，而提高發電效率。不過，越小的線寬，卻有可能造成其他的問題，例如第1B圖的缺陷111、112的狀況。此斷線區常常會在正面電極的形成過程中產生，而被認為是不良品，並且，由於此斷線或者極窄線的部分，會造成電阻分配不均勻的問題，其會產生降低發電效率的問題。

所以，如何能兼顧降低正面電極的面積與改善電阻均勻分配的問題，成為太陽能電池廠商技術開發的另一個核心。

鑒於以上習知技術的問題，本發明提供一種太陽能電池正面電極結構，來達到降低太陽能電池正面電極面積的目的，而達到降低成本且不降低發電效率的具體功效。

本發明提供之太陽能電池正面電極結構，包 含：複數組匯流排電極網，該些匯流排電極網彼此隔離配置於該基板上，每個該匯流排電極網包括：一匯流排電極；複數個指狀電極，間隔配置於該匯流排電極之兩側。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。

1‧‧‧局部區域

2‧‧‧局部區域

3、4、5‧‧‧匯流排電極網

100‧‧‧基板

110‧‧‧指狀電極

111、112‧‧‧缺陷

120‧‧‧匯流排電極

130‧‧‧連接線

131、132‧‧‧連接線

第1A圖係習知技術之太陽能電池正面電極結構示意圖。

第1B圖係第1A圖習知技術之太陽能電池正面電極結構局部放大示意圖。

第2A圖係本發明之太陽能電池正面電極結構一實施例之示意圖。

第2B圖係第2A圖之本發明之太陽能電池正面電極結構之局部放大示意圖。

第3A圖係本發明之太陽能電池正面電極結構又一實施例之示意圖。

第3B圖係第3A圖之本發明之太陽能電池正面電極結構之局部放大示意圖。

第4A圖係本發明之太陽能電池正面電極結構再一實 施例之示意圖。

第4B圖係第4A圖之本發明之太陽能電池正面電極結構之局部放大示意圖。

第5A圖係本發明之太陽能電池正面電極結構另一實施例之示意圖。

第5B圖係第5A圖之本發明之太陽能電池正面電極結構之局部放大示意圖。

請參考第2A圖，本發明之太陽能電池正面電極結構一實施例之示意圖；請同步參考第2B圖，係第2A圖之本發明之太陽能電池正面電極結構之局部區域2之放大示意圖。本發明之太陽能電池正面電極結構，包含有：複數個匯流排電極120(本實施例係為3個匯流排電極120)、與複數個指狀電極110。其中，匯流排電極120間隔配置於基板100上。實質上，第2A圖的實施例中，太陽能電池正面電極結構包括了三組匯流排電極網3、4、5，這三組匯流排電極網3、4、5彼此隔離配置於基板100上。而每個匯流排電極網包括：一個匯流排電極120；複數個指狀電極110，間隔配置於該匯流排電極120之兩側。

每個單獨的匯流排電極網，可獨立將其所覆蓋的區域當中所產生的電流經由其中的指狀電極110而集中至匯流排電極120上。由於匯流排電極網之 間彼此隔離，因此，每個匯流排電極網所覆蓋的區域當中產生的電流，不會流至其他區域。此外，匯流排電極網3、4、5當中的匯流排電極120彼此之間實質上平行。並且，匯流排電極120之中心係位於其所位於之匯流排電極網之中心。

而相鄰之匯流排電極網，彼此間隔一寬度d，如第2B圖所示之匯流排電極網3、4。寬度d介於30微米至5,000微米之間，在此範圍內，太陽能電池並不會發生電池效率降低的狀況。

而就實際的製造過程而言，無論是藉由一次網版印刷、或者二次網版印刷，以本領域具有通常知識者，皆可運用本領域的通常製造技術，經由本發明之揭露後而實現本發明之製作，於此不多加贅述。

接著，請參考第3A圖，本發明之太陽能電池正面電極結構又一實施例之示意圖；請同步參考第3B圖，其係第3A圖之本發明之太陽能電池正面電極結構之局部區域2之放大示意圖。在此實施例中，增加了複數個連接線130的配置。連接線130連接該些指狀電極之開放端而使該些指狀電極彼此連接，如第3A、3B圖所示者。其中，每個連接線130之線寬介於20微米(μm)至200微米(μm)之間，在此範圍內，太陽能電池並不會產生明顯的電池效率降低的狀況。而相鄰之兩條連接線130彼此間隔一寬度d，寬度d介於30微米至5,000微米之 間。此外，就第3A、3B圖的實施例而言，連接線130係為線狀，就其他的實施例而言，連接線130也可以是波浪狀或齒狀，或其他形狀。就不同形狀的連接線而言，彼此可不需為一固定距離，只要保持彼此間距之寬度d在前述的寬度d範圍當中即可。

在第3A、3B圖的實施例中，藉由連接線130將指狀電極110的開放端彼此連接後，可讓因指狀電極110所產生如第1A、1B圖的缺陷111、112所產生的高電阻問題(如於印刷過程中所產生)獲得改善，並可增加效率。

第2A、2B、3A、3B圖所示的實施例，係以相鄰的兩組匯流排電極網的相鄰部分與匯流排電極120平行的實施例。就其他的實施例而言，相鄰的兩組匯流排電極網3、4的相鄰部分可採取與匯流排電極120不平行的方式。

請參考第4A圖，係本發明之太陽能電池正面電極結構再一實施例之示意圖；請同步參考第4B圖，第4A圖之本發明之太陽能電池正面電極結構之局部放大示意圖。在此實施例中，兩個匯流排電極網3、4之相鄰處與匯流排電極120呈一夾角θ，夾角θ可為0至±10度。

同樣地，第4A、4B圖的實施例，亦可增加連接線而使指狀電極110的開放端彼此連接。此外，太陽能電池產業常用電致發光(Electroluminesce, 簡稱EL)來檢測斷線，當發生如第1B圖的斷線情況時，太陽能電池會被認為是不良品。運用本發明的連接線設計，可有效改善斷線(EL上之黑點和黑線)的問題，而提高產品良率。

請參考第5A圖，係本發明之太陽能電池正面電極結構另一實施例之示意圖；請同步參考第5B圖，第5A圖之本發明之太陽能電池正面電極結構之局部放大示意圖。連接線131、132彼此相對且彼此間隔一寬度d，寬度d介於30微米至5,000微米之間。連接線130除了線狀外，也可以是波浪狀或齒狀，或其他形狀，如前所述者。

總結以上的實施例，連接線的配置方式可有以下幾種：

I.配置於左右兩側的匯流排電極網3、5的最側邊(亦可稱之為邊框)，亦即，第2A、4A圖的實施例；換句話說，連接線可配置於匯流排電極網遠離另一個匯流排電極網之一側，連接線連接該些指狀電極而使該些指狀電極彼此連接。連接線可以連接至指狀電極的開放端，亦可採取其他的方式連接指狀電極，例如，接近指狀電極的中央、靠近開放端一定距離等等。

II.配置於每個匯流排電極網3、4、5的兩側，如第3A、5A圖的實施例。換句話說，連接線係配置於每個匯流排電極網之兩側，連接該些指狀電極 而使該些指狀電極彼此連接。連接線可以連接至指狀電極的開放端，亦可採取其他的方式連接指狀電極，例如，接近指狀電極的中央、靠近開放端一定距離等等。

III.僅配置於匯流排電極網相鄰處，亦即，匯流排電極網3、4的相鄰處，以及，配置於匯流排電極網4、5的相鄰處(未繪出)，在此實施例中，即為不包含邊框者。換句話說，連接線係配置於該些匯流排電極網相鄰處，連接該些指狀電極而使該些指狀電極彼此連接。連接線可以連接至指狀電極的開放端，亦可採取其他的方式連接指狀電極，例如，接近指狀電極的中央、靠近開放端一定距離等等。

在本發明的一些實施例中，本發明的正面電極結構，可使太陽能電池達到降低成本時，不減損太陽能電池發電效率的具體功效。此外，在本發明的另一些實施例中，則可達到提高太陽能電池指狀電極的電阻均勻度，使產品良率提高，同時易不減損太陽能電池的發電效率之具體功效。

雖然本發明之較佳實施例揭露如上所述，然其並非用以限定本發明，任何熟習本發明之技術領域者，再不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

2‧‧‧局部區域

3、4、5‧‧‧匯流排電極網

100‧‧‧基板

110‧‧‧指狀電極

120‧‧‧匯流排電極

130‧‧‧連接線

Claims (9)

1. 一種太陽能電池之正面電極結構，配置於一太陽能電池之一基板，該正面電極結構包括：複數組匯流排電極網，該些匯流排電極網彼此隔離配置於該基板上，每個該匯流排電極網包括：一匯流排電極；複數個指狀電極，間隔配置於該匯流排電極之兩側；及至少一連接線，每條該連接線連接該些指狀電極之開放端而使該些指狀電極彼此連接，每條該連接線之線寬介於20微米至200微米之間；其中，該些匯流排電極網中之相鄰之二該連接線彼此間隔一寬度，該寬度介於30微米至5,000微米之間。
2. 如請求項1所述之太陽能電池之正面電極結構，其中該些匯流排電極網的該匯流排電極彼此之間實質上平行。
3. 如請求項1所述之太陽能電池之正面電極結構，其中該些匯流排電極網所述之相鄰處與該些匯流排電極網的該匯流排電極呈一夾角。
4. 如請求項1所述之太陽能電池之正面電極結構，其中匯流排電極之中心係位於其所位於之該匯流排電極網之中心。
5. 如請求項1所述之太陽能電池之正面電極結構，其中該連接線係為一線狀、一波浪狀或一齒狀。
6. 如請求項1所述之太陽能電池之正面電極結構，其中該 至少一連接線係配置於該些匯流排電極網相鄰處，連接該些指狀電極而使該些指狀電極彼此連接。
7. 如請求項1所述之太陽能電池之正面電極結構，其中該至少一連接線係配置於該些匯流排電極網相鄰處，連接該些指狀電極之開放端而使該些指狀電極彼此連接。
8. 如請求項1所述之太陽能電池之正面電極結構，其中該至少一連接線係配置於每個該匯流排電極網之兩側，連接該些指狀電極之開放端而使該些指狀電極彼此連接。
9. 如請求項1所述之太陽能電池之正面電極結構，其中配置於該基板兩側之兩個該匯流排電極網更包含：一連接線，配置於該匯流排電極網遠離另一個匯流排電極網之一側，該連接線連接該些指狀電極之開放端而使該些指狀電極彼此連接。