一種太陽能電池的正面電極結構的製作方法
2023-06-16 08:13:21 1
一種太陽能電池的正面電極結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種太陽能電池的正面電極結構，包括至少兩根平行排列的主柵線及與所述主柵線垂直連接的若干副柵線，其中：相鄰主柵線之間設置有一細柵線，所述細柵線與所述副柵線垂直連接，所述細柵線的寬度小於所述主柵線的寬度；所述副柵線與所述主柵線的連接處為寬度漸變區，所述寬度漸變區靠近所述主柵線的一端的寬度大於遠離所述主柵線一端的寬度。本實用新型可以降低正面電極的串聯電阻，提高電流收集效率；並保證了焊接時焊帶與主柵線以及副柵線的接觸面積和焊接深度，不致過焊或斷焊，從而減少電致發光發黑的機率。
【專利說明】一種太陽能電池的正面電極結構
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於光伏發電領域，涉及一種太陽能電池的正面電極結構。
【背景技術】
[0002]隨著全球能源的日趨緊張，太陽能以無汙染、市場空間大等獨有的優勢受到廣泛重視。光伏發電具有安全可靠、無噪聲、故障率低等優點，太陽能電池是光伏發電技術中將太陽能直接轉化為電能的主要部件。
[0003]常見的晶體矽太陽能電池是由背面電極、半導體材料構成的P型層、N型層、P-N結、減反射薄膜、正面柵電極等部分組成。當太陽光照射到太陽能電池表面時，減反射薄膜和絨面結構可有效減少電池表面的光反射損失。太陽能電池中的半導體結構吸收太陽能後。激發產生電子、空穴對，電子、空穴對被半導體內部P-N結自建電場分開，電子流進入N區，空穴流入P區，形成光生電場，如果將晶體矽太能電池的正、負極與外部電路連接，外部電路中就有光生電流通過。
[0004]目前多數的晶體矽太陽能電池電池採用P型矽片，經過磷擴散後形成P-N結，在P型矽上製作背電極和背場，在擴散形成的N面製作正面柵電極，整個器件利用P-N結的光生伏特效應來工作。為了收集並引出太陽能電池轉換的電流就需要在電池表面連接電極，然後與外部電路連接，從而輸送出電流。現在常用的方法是用絲網印刷的方法把金屬電極漿料按一定的圖形樣式印在電池正表面和背部，然後通過高溫燒結使其固化為電極並和電池形成歐姆接觸。
[0005]一般傳統的正電極結構均由兩條平行的等寬度主柵線和多條與主柵垂直的副柵線組成。對於更大尺寸的電池，主柵線的數目可以增加。在光照下晶體矽太陽能電池產生的電流通過副柵線和主柵線相互導通,副柵線用來收集電流傳輸給主柵線,主柵線構成電池的負電極，電流匯聚到主柵線上，將焊帶焊接在主柵上可將電流引出。
[0006]由於主柵線比副柵線的寬度寬，覆蓋在矽片上的面積較大，因此其數目不可隨意增加，否則容易導致遮光損耗較大，會降低電池片的轉換效率。另外，印刷電極時需要貴重金屬作為導電漿料，大的柵線面積也必然使得導電漿料的使用增加，致使太陽能電池片的製作成本較高。
[0007]目前晶矽太陽能電池片的正面電極設計使得正面電極具有較高的串聯電阻，不利於電流收集，且焊接焊帶時副柵線和主柵線接觸處容易造成過焊或斷焊，導致電致發光(EL)發黑。
[0008]因此，提供一種新的太陽能電池的正面電極結構以解決上述問題實屬必要。
實用新型內容
[0009]鑑於以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在於提供一種太陽能電池的正面電極結構，用於解決現有技術中太陽能電池正面電極串聯電阻高，不利於電流收集，且在焊接焊帶時容易出現過焊或斷焊，導致電致發光發黑的問題。
[0010]為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種太陽能電池的正面電極結構，包括至少兩根平行排列的主柵線及與所述主柵線垂直連接的若干副柵線，其中:
[0011]相鄰主柵線之間設置有一細柵線，所述細柵線與所述副柵線垂直連接，所述細柵線的寬度小於所述主柵線的寬度；
[0012]所述副柵線與所述主柵線的連接處為寬度漸變區，所述寬度漸變區靠近所述主柵線的一端的寬度大於遠離所述主柵線一端的寬度。
[0013]可選地，所述寬度漸變區包括一與所述主柵線連接的矩形區及與所述矩形區相連的梯形區。
[0014]可選地，所述寬度漸變區為梯形。
[0015]可選地，所述寬度漸變區的長度與所述主柵線的寬度的比例範圍是0.5?2。
[0016]可選地，所述寬度漸變區最寬處的寬度至少比所述副柵線的寬度大10微米。
[0017]可選地，所述細柵線與其兩側的主柵線之間的距離相等。
[0018]可選地，所述細柵線與所述副柵線的寬度相等。
[0019]可選地，所述細柵線的長度與所述主柵線的長度相同。
[0020]可選地，所述主柵線為分段式，每根主柵線中，相鄰兩段通過兩根細線連接。
[0021 ] 可選地，所述副柵線的端部連續封閉。
[0022]如上所述，本實用新型的太陽能電池的正面電極結構，具有以下有益效果:(I)本實用新型的太陽能電池的正面電極結構中，相鄰主柵線之間設置有一細柵線，可以降低正面電極的串聯電阻，提高電流收集效率；且所述細柵線還可以將絲網印刷過程中斷掉的副柵線重新連接，修復電極圖形；同時由於所述細柵線的寬度很小，幾乎不會增加遮光面積。(2)本實用新型的太陽能電池的正面電極結構中，所述細柵線與所述主柵線的連接處為寬度漸變區，保證了焊接時焊帶與主柵線以及副柵線的接觸面積和焊接深度，不致過焊或斷焊，從而減少電致發光發黑的機率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1顯示為本實用新型的太陽能電池的正面電極結構的示意圖。
[0024]圖2顯示為圖1中虛線框所示區域的放大圖。
[0025]圖3顯示為寬度漸變區包括一矩形區及一梯形區的示意圖。
[0026]圖4顯示為寬度漸變區為梯形的示意圖。
[0027]圖5顯示為本實用新型的太陽能電池的正面電極結構的局部放大圖。
[0028]元件標號說明
[0029]I 主柵線
[0030]11 細線
[0031]2 副柵線
[0032]3 細柵線
[0033]4 寬度漸變區
[0034]41矩形區
[0035]42梯形區
[0036]L*寬度漸變區的長度
[0037]ff,w寬度漸變區最寬處的寬度
[0038]W主主柵線的寬度
[0039]Wglj副柵線的寬度
【具體實施方式】
[0040]以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優點及功效。
[0041]請參閱圖1至圖5。須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，並非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關係的改變或大小的調整，在不影響本實用新型所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本實用新型所揭示的技術內容得能涵蓋的範圍內。同時，本說明書中所引用的如「上」、「下」、「左」、「右」、「中間」及「一」等的用語，亦僅為便於敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的範圍，其相對關係的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本實用新型可實施的範疇。
[0042]本實用新型提供一種太陽能電池的正面電極結構，請參閱圖1，顯示為該結構的俯視圖，包括至少兩根平行排列的主柵線I及與所述主柵線I垂直連接的若干副柵線2，其中，相鄰主柵線I之間設置有一細柵線3，所述細柵線3與所述副柵線2垂直連接，所述細柵線2的寬度小於所述主柵線I的寬度。本實施例中，所述主柵線I的數目為3根，在其它實施例中，所述主柵線也可以為其它數目，例如兩根、四根等。所述副柵線2的端部連續封閉，可以最大限度的收集電流。
[0043]本實用新型中，在相鄰主柵線I之間設置一細柵線2，可以降低正面電極的串聯電阻，提高電流收集效率；且所述細柵線3還可以將絲網印刷過程中斷掉的副柵線重新連接，修復電極圖形；同時由於所述細柵線的寬度很小，幾乎不會增加遮光面積。
[0044]優選地，所述細柵線3與其兩側的主柵線I之間的距離相等。所述細柵線3與所述副柵線2的寬度相等。所述細柵線3的長度與所述主柵線I的長度相同。
[0045]特別的，所述副柵線2與所述主柵線I的連接處為寬度漸變區，請參閱圖2，顯示為圖1中虛線框所示區域的放大圖，如圖2所示，所述寬度漸變區4靠近所述主柵線I的一端的寬度大於遠離所述主柵線I 一端的寬度。在後期使用中，需要將焊帶焊接在主柵線I的焊接段上，從而將電流弓I出，方便使用。所述寬度漸變區4的存在可以保證焊接時焊帶與主柵線以及副柵線的接觸面積和焊接深度，不致過焊或斷焊，從而減少電致發光發黑的機率。
[0046]作為示例，請參閱圖3，所述寬度漸變區4包括一與所述主柵線I連接的矩形區41及與所述矩形區41相連的梯形區42。所述梯形區42末端與所述副柵線2連接，且所述梯形區42末端寬度優選為與所述副柵線2的寬度相等。
[0047]在另一實施例中，所述寬度漸變區4也可以為梯形，如圖4所示。當然，所述寬度漸變區4的寬度漸變方式也可以為其它圖形方式，如邊緣呈弧線式漸變。
[0048]本實用新型中，所述主柵線可以為連續式，也可以為分段式，其中，圖1中顯示的是所述主柵線I為分段式的情形，其中，每根主柵線I中，相鄰兩段通過兩根細線11連接。分段式主柵線設計方法可以有效的降低太陽能電池的功耗、減小遮光面積，提高太陽能電池的轉換效率，同時可以減少電極貴金屬的使用量，降低生產成本。
[0049]請參閱圖5，顯示為本實用新型的太陽能電池的正面電極結構的局部放大圖，其中示出了寬度漸變區的長度Lif、寬度漸變區最寬處的寬度Wif、主柵線的寬度胃±及副柵線的覽度W副。
[0050]具體的，所述寬度漸變區的長度Lif與所述主柵線的寬度的比例範圍是0.5?2，本實施例中，優選為1，即所述寬度漸變區的長度Lif與所述主柵線的寬度W±相同或相當。由於焊接時焊帶的寬度略寬於所述主柵線的寬度，所述寬度漸變區4的存在可以保證焊接時焊帶與主柵線以及副柵線的接觸面積和焊接深度，有效防止所述副柵線2在焊接過程中或焊接之後斷開。若所述寬度漸變區的長度Lif設置妥當，既可以保證焊接效果，又可以避免增加過多遮光面積。
[0051]具體的，所述寬度漸變區最寬處的寬度Wif至少比所述副柵線的寬度大10微米，本實施例中，優選為大20微米。
[0052]本實用新型的太陽能電池的正面電極結構可採用絲網印刷、蒸發、濺射、電鍍、噴塗等方法製作，本實施例中，優選為採用絲網印刷製作所述正面電極結構。
[0053]綜上所述，本實用新型的太陽能電池的正面電極結構，具有以下有益效果:(I)本實用新型的太陽能電池的正面電極結構中，相鄰主柵線之間設置有一細柵線，可以降低正面電極的串聯電阻，提高電流收集效率；且所述細柵線還可以將絲網印刷過程中斷掉的副柵線重新連接，修復電極圖形；同時由於所述細柵線的寬度很小，幾乎不會增加遮光面積。
(2)本實用新型的太陽能電池的正面電極結構中，所述細柵線與所述主柵線的連接處為寬度漸變區，保證了焊接時焊帶與主柵線以及副柵線的接觸面積和焊接深度，不致過焊或斷焊，從而減少電致發光發黑的機率。所以，本實用新型有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。
[0054]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用於限制本實用新型。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術領域】中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種太陽能電池的正面電極結構，包括至少兩根平行排列的主柵線及與所述主柵線垂直連接的若干副柵線，其特徵在於: 相鄰主柵線之間設置有一細柵線，所述細柵線與所述副柵線垂直連接，所述細柵線的寬度小於所述主柵線的寬度； 所述副柵線與所述主柵線的連接處為寬度漸變區，所述寬度漸變區靠近所述主柵線的一端的寬度大於遠離所述主柵線一端的寬度。
2.根據權利要求1所述的太陽能電池的正面電極結構，其特徵在於:所述寬度漸變區包括一與所述主柵線連接的矩形區及與所述矩形區相連的梯形區。
3.根據權利要求1所述的太陽能電池的正面電極結構，其特徵在於:所述寬度漸變區為梯形。
4.根據權利要求1所述的太陽能電池的正面電極結構，其特徵在於:所述寬度漸變區的長度與所述主柵線的寬度的比例範圍是0.5?2。
5.根據權利要求1所述的太陽能電池的正面電極結構，其特徵在於:所述寬度漸變區最寬處的寬度至少比所述副柵線的寬度大10微米。
6.根據權利要求1所述的太陽能電池的正面電極結構，其特徵在於:所述細柵線與其兩側的主柵線之間的距離相等。
7.根據權利要求1所述的太陽能電池的正面電極結構，其特徵在於:所述細柵線與所述副柵線的寬度相等。
8.根據權利要求1所述的太陽能電池的正面電極結構，其特徵在於:所述細柵線的長度與所述主柵線的長度相同。
9.根據權利要求1所述的太陽能電池的正面電極結構，其特徵在於:所述主柵線為分段式，每根主柵線中，相鄰兩段通過兩根細線連接。
10.根據權利要求1所述的太陽能電池的正面電極結構，其特徵在於:所述副柵線的端部連續封閉。
【文檔編號】H01L31/0224GK203932074SQ201420291091
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月3日 優先權日:2014年6月3日
【發明者】童銳, 張小剛, 杜亞軍 申請人:太極能源科技（崑山）有限公司