一種多主柵結(jié)構(gòu)的太陽能電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多主柵結(jié)構(gòu)的太陽能電池，包括正面電極、背面電極和背電場，所述正面電極包括4條或4條以上的主柵線、副柵線、細柵線和正面電極邊框，所述主柵線之間相互平行，并左右對稱居中分布，所述相鄰主柵線的間距D為正面電極邊框邊長L/N1（主柵線條數(shù)）±10mm；所述主柵線采用分段式或直通式，所述分段式或直通式主柵線區(qū)域均設(shè)有鏤空，所述主柵線頂端還設(shè)有緩沖段；所述背面電極主柵線與正面電極主柵線的條數(shù)、位置相對應(yīng)。本發(fā)明能降低電池片的串聯(lián)電阻，更好的收集電池表面產(chǎn)生的光生載流子，提高電池轉(zhuǎn)換效率，減少電池斷柵等印刷品質(zhì)異常造成的組件風(fēng)險，減少光生電流傳輸至主柵線的路徑，提升組件功率。
【專利說明】—種多主柵結(jié)構(gòu)的太陽能電池

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽能電池，具體涉及一種多主柵結(jié)構(gòu)的太陽能電池。

【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)結(jié)構(gòu)晶硅太陽能電池的制作流程包括制絨、擴散、背面刻蝕、氮化硅沉積、絲網(wǎng)印刷、燒結(jié)。常規(guī)晶硅太陽能電池一般采用兩主柵或三主柵的設(shè)計方案，正面電極的柵線設(shè)計影響著以下幾方面:1、正面電極的柵線設(shè)計影響電池效率的提升。隨著擴散工藝的進步和漿料水平的提高，擴散方阻逐步增加，如果仍采用兩主柵或者三主柵正電極設(shè)計，電池片的串聯(lián)電阻和功率損失會增加，從而影響電池效率；細柵線的目的是為了最大限度的收集光生電流至主柵線，如果細柵線出現(xiàn)虛印、斷柵現(xiàn)象，則會影響光生電流的收集，影響電池效率。采用多主柵結(jié)構(gòu)可以提高電池效率。2、正面電極的柵線設(shè)計影響著組件壽命和組件功率。如果采用斷柵的電池片制成組件，斷柵處將出現(xiàn)局部發(fā)熱的熱斑現(xiàn)象，影響組件壽命，采用多主柵結(jié)構(gòu)一來可以降低細柵線斷柵帶來的風(fēng)險，二來可以減少光生電流傳輸至主柵線的路徑，有利于組件功率的提升。3、在各家光伏企業(yè)產(chǎn)品越來越雷同的情況下，實現(xiàn)產(chǎn)品細節(jié)差異化就成為取勝的利器，采用多主柵可以使電池和組件別具一格。因此，需要采用多主柵結(jié)構(gòu)來優(yōu)化正面電極。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種多主柵結(jié)構(gòu)的太陽能電池，降低電池片的串聯(lián)電阻，更好的收集電池表面產(chǎn)生的光生載流子，提高電池轉(zhuǎn)換效率，減少電池斷柵等印刷品質(zhì)異常造成的組件風(fēng)險，減少光生電流傳輸至主柵線的路徑，提升組件功率。
[0004]本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種多主柵結(jié)構(gòu)的太陽能電池，包括正面電極、背面電極和背電場，其特征在于:所述正面電極包括4條或4條以上的主柵線、副柵線、細柵線和正面電極邊框，所述主柵線之間相互平行，并左右對稱居中分布，所述相鄰主柵線的間距D為正面電極邊框邊長L/ N1 (主柵線條數(shù))± 10mm;所述主柵線采用分段式或直通式，所述分段式或直通式主柵線區(qū)域均設(shè)有鏤空，所述主柵線頂端還設(shè)有緩沖段；在所述主柵線相垂直的方向上設(shè)置有一定數(shù)量的副柵線，在所述相鄰副柵線之間連接有一定數(shù)量并與主柵線相平行的細柵線；所述背面電極主柵線與正面電極主柵線的條數(shù)、位置相對應(yīng)。
[0005]作為一種優(yōu)選，所述分段式主柵線包括鏤空部分和非鏤空部分，所述鏤空部分的段數(shù)為4?10段，每段長度L1為5?30mm，寬度D1為0.2?2.0mm,非鏤空部分每段長度L2 為 4 ?20mm,寬度 D2 為 0.15 ?0.5mm。
[0006]作為一種優(yōu)選，所述直通式主柵線為全鏤空，長度L3大于硅片邊長的3/4，寬度D3為 0.2 ?1.5mmο
[0007]作為一種優(yōu)選，所述分段式或直通式主柵線區(qū)域的鏤空圖案為圓形、方形、菱形、橢圓形、線條形或不規(guī)則形。
[0008]作為一種優(yōu)選，所述緩沖段為連續(xù)漸變式或階梯漸變式，所述緩沖段均包括1條或1條以上的緩沖線條，所述每條緩沖線條長度L4為0?20mm，連接主柵線處的寬度D41為0.03?1.5_，連接正電極邊框處的寬度D42為0.02?1.5_。
[0009]作為一種優(yōu)選，所述副柵線與主柵線連接部分為漸變式或非漸變式，所述漸變式連接點的寬度D5為副柵線寬度的1?4倍，所述漸變部分的長度L5為0.02mm至主柵線間距的1/2，所述漸變式采用連續(xù)漸變連接段和/或階梯式漸變連接段連接。
[0010]作為一種優(yōu)選，所述的正面電極邊框為正方形封閉框，所述正面電極邊框的邊長L為Lc (電池片邊長)-0.5?Lc-6mm，所述正電極邊框的線寬與副柵線線寬相同；所述正電極邊框設(shè)有倒角，所述倒角距離為0.5?2mm，所述各倒角距離為相等或不相等。
[0011]作為一種優(yōu)選，所述副柵線數(shù)量為50?150根，寬度為0.02?0.12mm。
[0012]作為一種優(yōu)選，所述每條背電極主柵線段數(shù)為1?6段，每段長度L6為6mm?Lc，寬度D6為0.8?3.0_，所述每條背電極主柵線邊緣設(shè)有均勻分布置的鋸齒，所述鋸齒高0.2 ?lmm0
[0013]作為一種優(yōu)選，所述的背電場中設(shè)有與背電極位置相同的遮擋區(qū)域，所述遮擋區(qū)域長度L7與背電極長度L6相同，所述遮擋區(qū)域?qū)挾菵7為D6?D6_0.5mm,所述背電場邊長L8為Lc?Lc-4mm ;所述背電場四個頂角設(shè)有倒角，所述倒角角度為45°，倒角距離L9為
0.5 ?2.5mmο
[0014]本發(fā)明的有益效果是:采用4條或4條以上的主柵線，可以降低電池片的串聯(lián)電阻，更好的收集電池表面產(chǎn)生的光生載流子，提高電池轉(zhuǎn)換效率；減少電池斷柵等印刷品質(zhì)異常造成的組件風(fēng)險；減少光生電流傳輸至主柵線的路徑，提升組件功率，實現(xiàn)電池及組件產(chǎn)品外觀的多樣化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明實施例1正面電極結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明實施例1分段式圓形鏤空主柵線的示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明實施例1主柵線與正電極邊框連接處緩沖段結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明實施例1分段式主柵線與副柵連接處的漸變式連接結(jié)構(gòu)的的示意圖。
[0019]圖5為本發(fā)明實施例1背電極結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0020]圖6為本發(fā)明實施例1背電場結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0021 ]圖7為本發(fā)明實施例1圖7的A處放大圖。
[0022]圖8為本發(fā)明實施例2直通式圓形鏤空主柵結(jié)構(gòu)。
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。

【具體實施方式】
[0024]實施例1:結(jié)合各附圖所示，一種多主柵結(jié)構(gòu)的太陽能電池，包括正面電極、背面電極和背電場，所述正面電極包括4主柵線1、副柵線2、細柵線3和正面電極邊框4，所述主柵線1之間相互平行，并左右對稱居中分布，相鄰主柵線1的間距D為39mm ;在主柵線1相垂直的方向上設(shè)置有92條副柵線2，在所述相鄰副柵線2之間連接有46并與主柵線1相平行的細柵線3。主柵線1采用分段式，所述分段式主柵線包括鏤空部分5和非鏤空部分6，鏤空部分5的鏤空圖案為圓形，所述鏤空部分的段數(shù)為8段，每段長度L1為7mm，寬度D1為
1.0mm,非鏤空部分每段長度L2為12_，寬度D2為0.3_。所述主柵線1頂端還設(shè)有緩沖段，所述緩沖段為連續(xù)漸變式，所述緩沖段均包括1條緩沖線條，所述每條緩沖線條長度L4為3.4mm，連接主柵線1處的寬度D41為0.04mm，連接正電極邊框4處的寬度D42為0.06mm。所述副柵線2與主柵線1連接部分為漸變式，所述漸變式連接點的寬度D5為副柵線寬度的
1.2倍，所述漸變部分的長度L5為3mm，所述漸變式采用連續(xù)漸變連接段7和階梯式漸變連接段8連接。所述的正面電極邊框4為正方形封閉框，正面電極邊框4的邊長L為153mm，所述正面電極邊框4的線寬與副柵線2線寬相同；所述正面電極邊框4設(shè)有倒角，所述倒角距離為1mm，所述各倒角距離相等。所述背面電極主柵線與正面電極主柵線的條數(shù)、位置相對應(yīng)，所述每條背電極主柵線段數(shù)為3段，每段長度L6為20mm，寬度D6為2.5mm,所述每條背電極主柵線邊緣設(shè)有均勻分布置的鋸齒，所述鋸齒聞0.5_。在背電場中還設(shè)有與背電極位置相同的遮擋區(qū)域，所述遮擋區(qū)域長度L7與背電極長度L6相同，所述遮擋區(qū)域?qū)挾菵7為2.5mm，所述背電場邊長L8為155mm ;所述背電場四個頂角設(shè)有倒角，所述倒角角度為45°，倒角距離L9為1.5_。
[0025]實施例2:另一種多主柵結(jié)構(gòu)的太陽能電池，包括正面電極、背面電極和背電場，所述正面電極包括4主柵線1、副柵線2、細柵線3和正面電極邊框4，所述主柵線1之間相互平行，并左右對稱居中分布，相鄰主柵線1的間距D為39mm ;在主柵線1相垂直的方向上設(shè)置有92條副柵線2，在所述相鄰副柵線2之間連接有46條并與主柵線1相平行的細柵線
3。主柵線1采用直通式，所述直通式主柵線為全鏤空，鏤空圖案為方形，長度L3為145 mm,寬度D3為0.2?1.5_。所述主柵線1頂端還設(shè)有緩沖段，所述緩沖段為階梯漸變式，所述緩沖段均包括1條緩沖線條，所述每條緩沖線條長度L4為4mm，連接主柵線1處的寬度D41為1.2mm，連接正面電極邊框4處的寬度D42為0.04mm。所述副柵線2與主柵線1連接部分為非漸變式，所述非漸變式連接點的寬度為0.035mm。所述的正面電極邊框4為正方形封閉框，正面電極邊框4的邊長L為153mm，所述正面電極邊框4的線寬與副柵線2線寬相同；所述正面電極邊框4設(shè)有倒角，所述倒角距離為1mm，所述各倒角距離相等。所述背面電極主柵線與正面電極主柵線的條數(shù)、位置相對應(yīng)，所述每條背電極主柵線段數(shù)為3段，每段長度L6為20mm，寬度D6為2.0mm，所述每條背電極主柵線邊緣設(shè)有均勻分布置的鋸齒，所述鋸齒高0.5_。在背電場中還設(shè)有與背電極位置相同的遮擋區(qū)域，所述遮擋區(qū)域長度L7與背電極長度L6相同，所述遮擋區(qū)域?qū)挾菵7為2.0mm，所述背電場邊長L8為155mm ;所述背電場四個頂角設(shè)有倒角，所述倒角角度為45°，倒角距離L9為1.5mm。
【權(quán)利要求】
1.一種多主柵結(jié)構(gòu)的太陽能電池，包括正面電極、背面電極和背電場，其特征在于:所述正面電極包括4條或4條以上的主柵線(I)、副柵線(2)、細柵線(3)和正面電極邊框(4)，所述主柵線(I)之間相互平行，并左右對稱居中分布，所述相鄰主柵線(I)的間距D為正面電極邊框(4)邊長L/ NI (主柵線條數(shù))± 1mm;所述主柵線(I)采用分段式或直通式，所述分段式或直通式主柵線區(qū)域均設(shè)有鏤空，所述主柵線(I)頂端還設(shè)有緩沖段；在所述主柵線(I)相垂直的方向上設(shè)置有一定數(shù)量的副柵線(2)，在所述相鄰副柵線(2)之間連接有一定數(shù)量并與主柵線(I)相平行的細柵線(3);所述背面電極主柵線與正面電極主柵線的條數(shù)、位置相對應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的多主柵結(jié)構(gòu)的太陽能電池，其特征在于:所述分段式主柵線包括鏤空部分(5)和非鏤空部分(6)，所述鏤空部分的段數(shù)為4?10段，每段長度LI為5?30mm,寬度Dl為0.2?2.0mm,非鏤空部分每段長度L2為4?20mm，寬度D2為0.15?0.5mm。
3.如權(quán)利要求1所述的多主柵結(jié)構(gòu)的太陽能電池，其特征在于:所述直通式主柵線為全鏤空，長度L3大于硅片邊長的3/4，寬度D3為0.2?1.5mm。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的多主柵結(jié)構(gòu)的太陽能電池，其特征在于:所述分段式或直通式主柵線區(qū)域的鏤空圖案為圓形、方形、菱形、橢圓形、線條形或不規(guī)則形。
5.如權(quán)利要求1所述的多主柵結(jié)構(gòu)的太陽能電池，其特征在于:所述緩沖段為連續(xù)漸變式或階梯漸變式，所述緩沖段均包括I條或I條以上的緩沖線條，所述每條緩沖線條長度L4為O?20mm，連接主柵線(I)處的寬度D41為0.03?1.5mm,連接正面電極邊框(4)處的寬度D42為0.02?1.5_。
6.如權(quán)利要求1所述的多主柵結(jié)構(gòu)的太陽能電池，其特征在于:所述副柵線(2)與主柵線(I)連接部分為漸變式或非漸變式，所述漸變式連接點的寬度D5為副柵線寬度的I?4倍，所述漸變部分的長度L5為0.02mm至主柵線間距的1/2，所述漸變式采用連續(xù)漸變連接段(7)和/或階梯式漸變連接段(8)連接。
7.如權(quán)利要求1所述的多主柵結(jié)構(gòu)的太陽能電池，其特征在于:所述的正面電極邊框(4)為正方形封閉框，所述正面電極邊框(4)的邊長L為Lc (電池片邊長)-0.5?Lc-6mm，所述正電極邊框(4)的線寬與副柵線(2)線寬相同；所述正電極邊框(4)設(shè)有倒角，所述倒角距離為0.5?2mm，所述各倒角距離為相等或不相等。
8.如權(quán)利要求1所述的多主柵結(jié)構(gòu)的太陽能電池，其特征在于:所述副柵線數(shù)量為50?150根，寬度為0.02?0.12mm。
9.如權(quán)利要求1所述的多主柵結(jié)構(gòu)的太陽能電池，其特征在于:所述每條背電極主柵線段數(shù)為I?6段,每段長度L6為6mm?Lc,寬度D6為0.8?3.0mm,所述每條背電極主柵線邊緣設(shè)有均勻分布置的鋸齒，所述鋸齒高0.2?1mm。
10.如權(quán)利要求1所述的多主柵結(jié)構(gòu)的太陽能電池，其特征在于:所述的背電場中設(shè)有與背電極位置相同的遮擋區(qū)域，所述遮擋區(qū)域長度L7與背電極長度L6相同，所述遮擋區(qū)域?qū)挾菵7為D6?D6-0.5mm,所述背電場邊長L8為Lc?Lc_4mm ;所述背電場四個頂角設(shè)有倒角，所述倒角角度為45°，倒角距離L9為0.5?2.5mm。
【文檔編號】H01L31/05GK104282789SQ201410536518
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】金井升, 袁占強, 蔣方丹, 鄭旭然, 劉自龍, 王學(xué)林, 丁留偉, 亢方方 申請人:浙江晶科能源有限公司, 晶科能源有限公司