一種太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，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(shè)置有一細(xì)柵線，所述細(xì)柵線與所述副柵線垂直連接，所述細(xì)柵線的寬度小于所述主柵線的寬度；所述副柵線與所述主柵線的連接處為寬度漸變區(qū)，所述寬度漸變區(qū)靠近所述主柵線的一端的寬度大于遠(yuǎn)離所述主柵線一端的寬度。本實(shí)用新型可以降低正面電極的串聯(lián)電阻，提高電流收集效率；并保證了焊接時(shí)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(fā)光發(fā)黑的幾率。
【專利說明】一種太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于光伏發(fā)電領(lǐng)域，涉及一種太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球能源的日趨緊張，太陽能以無污染、市場(chǎng)空間大等獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)受到廣泛重視。光伏發(fā)電具有安全可靠、無噪聲、故障率低等優(yōu)點(diǎn)，太陽能電池是光伏發(fā)電技術(shù)中將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能的主要部件。
[0003]常見的晶體硅太陽能電池是由背面電極、半導(dǎo)體材料構(gòu)成的P型層、N型層、P-N結(jié)、減反射薄膜、正面柵電極等部分組成。當(dāng)太陽光照射到太陽能電池表面時(shí)，減反射薄膜和絨面結(jié)構(gòu)可有效減少電池表面的光反射損失。太陽能電池中的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)吸收太陽能后。激發(fā)產(chǎn)生電子、空穴對(duì)，電子、空穴對(duì)被半導(dǎo)體內(nèi)部P-N結(jié)自建電場(chǎng)分開，電子流進(jìn)入N區(qū)，空穴流入P區(qū)，形成光生電場(chǎng)，如果將晶體硅太能電池的正、負(fù)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(shù)的晶體硅太陽能電池電池采用P型硅片，經(jīng)過磷擴(kuò)散后形成P-N結(jié)，在P型硅上制作背電極和背場(chǎng)，在擴(kuò)散形成的N面制作正面柵電極，整個(gè)器件利用P-N結(jié)的光生伏特效應(yīng)來工作。為了收集并引出太陽能電池轉(zhuǎn)換的電流就需要在電池表面連接電極，然后與外部電路連接，從而輸送出電流。現(xiàn)在常用的方法是用絲網(wǎng)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，然后通過高溫?zé)Y(jié)使其固化為電極并和電池形成歐姆接觸。
[0005]一般傳統(tǒng)的正電極結(jié)構(gòu)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(duì)于更大尺寸的電池，主柵線的數(shù)目可以增加。在光照下晶體硅太陽能電池產(chǎn)生的電流通過副柵線和主柵線相互導(dǎo)通,副柵線用來收集電流傳輸給主柵線,主柵線構(gòu)成電池的負(fù)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]由于主柵線比副柵線的寬度寬，覆蓋在硅片上的面積較大，因此其數(shù)目不可隨意增加，否則容易導(dǎo)致遮光損耗較大，會(huì)降低電池片的轉(zhuǎn)換效率。另外，印刷電極時(shí)需要貴重金屬作為導(dǎo)電漿料，大的柵線面積也必然使得導(dǎo)電漿料的使用增加，致使太陽能電池片的制作成本較高。
[0007]目前晶硅太陽能電池片的正面電極設(shè)計(jì)使得正面電極具有較高的串聯(lián)電阻，不利于電流收集，且焊接焊帶時(shí)副柵線和主柵線接觸處容易造成過焊或斷焊，導(dǎo)致電致發(fā)光(EL)發(fā)黑。
[0008]因此，提供一種新的太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)以解決上述問題實(shí)屬必要。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中太陽能電池正面電極串聯(lián)電阻高，不利于電流收集，且在焊接焊帶時(shí)容易出現(xiàn)過焊或斷焊，導(dǎo)致電致發(fā)光發(fā)黑的問題。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，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(shè)置有一細(xì)柵線，所述細(xì)柵線與所述副柵線垂直連接，所述細(xì)柵線的寬度小于所述主柵線的寬度；
[0012]所述副柵線與所述主柵線的連接處為寬度漸變區(qū)，所述寬度漸變區(qū)靠近所述主柵線的一端的寬度大于遠(yuǎn)離所述主柵線一端的寬度。
[0013]可選地，所述寬度漸變區(qū)包括一與所述主柵線連接的矩形區(qū)及與所述矩形區(qū)相連的梯形區(qū)。
[0014]可選地，所述寬度漸變區(qū)為梯形。
[0015]可選地，所述寬度漸變區(qū)的長(zhǎng)度與所述主柵線的寬度的比例范圍是0.5?2。
[0016]可選地，所述寬度漸變區(qū)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(xì)柵線與其兩側(cè)的主柵線之間的距離相等。
[0018]可選地，所述細(xì)柵線與所述副柵線的寬度相等。
[0019]可選地，所述細(xì)柵線的長(zhǎng)度與所述主柵線的長(zhǎng)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(xì)線連接。
[0021 ] 可選地，所述副柵線的端部連續(xù)封閉。
[0022]如上所述，本實(shí)用新型的太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，具有以下有益效果:(I)本實(shí)用新型的太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)中，相鄰主柵線之間設(shè)置有一細(xì)柵線，可以降低正面電極的串聯(lián)電阻，提高電流收集效率；且所述細(xì)柵線還可以將絲網(wǎng)印刷過程中斷掉的副柵線重新連接，修復(fù)電極圖形；同時(shí)由于所述細(xì)柵線的寬度很小，幾乎不會(huì)增加遮光面積。(2)本實(shí)用新型的太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)中，所述細(xì)柵線與所述主柵線的連接處為寬度漸變區(qū)，保證了焊接時(shí)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(fā)光發(fā)黑的幾率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1顯示為本實(shí)用新型的太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0024]圖2顯示為圖1中虛線框所示區(qū)域的放大圖。
[0025]圖3顯示為寬度漸變區(qū)包括一矩形區(qū)及一梯形區(qū)的示意圖。
[0026]圖4顯示為寬度漸變區(qū)為梯形的示意圖。
[0027]圖5顯示為本實(shí)用新型的太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)的局部放大圖。
[0028]元件標(biāo)號(hào)說明
[0029]I 主柵線
[0030]11 細(xì)線
[0031]2 副柵線
[0032]3 細(xì)柵線
[0033]4 寬度漸變區(qū)
[0034]41矩形區(qū)
[0035]42梯形區(qū)
[0036]L*寬度漸變區(qū)的長(zhǎng)度
[0037]ff,w寬度漸變區(qū)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(shí)施方式】
[0040]以下由特定的具體實(shí)施例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0041]請(qǐng)參閱圖1至圖5。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。
[0042]本實(shí)用新型提供一種太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參閱圖1，顯示為該結(jié)構(gòu)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(shè)置有一細(xì)柵線3，所述細(xì)柵線3與所述副柵線2垂直連接，所述細(xì)柵線2的寬度小于所述主柵線I的寬度。本實(shí)施例中，所述主柵線I的數(shù)目為3根，在其它實(shí)施例中，所述主柵線也可以為其它數(shù)目，例如兩根、四根等。所述副柵線2的端部連續(xù)封閉，可以最大限度的收集電流。
[0043]本實(shí)用新型中，在相鄰主柵線I之間設(shè)置一細(xì)柵線2，可以降低正面電極的串聯(lián)電阻，提高電流收集效率；且所述細(xì)柵線3還可以將絲網(wǎng)印刷過程中斷掉的副柵線重新連接，修復(fù)電極圖形；同時(shí)由于所述細(xì)柵線的寬度很小，幾乎不會(huì)增加遮光面積。
[0044]優(yōu)選地，所述細(xì)柵線3與其兩側(cè)的主柵線I之間的距離相等。所述細(xì)柵線3與所述副柵線2的寬度相等。所述細(xì)柵線3的長(zhǎng)度與所述主柵線I的長(zhǎng)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(qū)，請(qǐng)參閱圖2，顯示為圖1中虛線框所示區(qū)域的放大圖，如圖2所示，所述寬度漸變區(qū)4靠近所述主柵線I的一端的寬度大于遠(yuǎn)離所述主柵線I 一端的寬度。在后期使用中，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(qū)4的存在可以保證焊接時(shí)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(fā)光發(fā)黑的幾率。
[0046]作為示例，請(qǐng)參閱圖3，所述寬度漸變區(qū)4包括一與所述主柵線I連接的矩形區(qū)41及與所述矩形區(qū)41相連的梯形區(qū)42。所述梯形區(qū)42末端與所述副柵線2連接，且所述梯形區(qū)42末端寬度優(yōu)選為與所述副柵線2的寬度相等。
[0047]在另一實(shí)施例中，所述寬度漸變區(qū)4也可以為梯形，如圖4所示。當(dāng)然，所述寬度漸變區(qū)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(shí)用新型中，所述主柵線可以為連續(xù)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(xì)線11連接。分段式主柵線設(shè)計(jì)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(zhuǎn)換效率，同時(shí)可以減少電極貴金屬的使用量，降低生產(chǎn)成本。
[0049]請(qǐng)參閱圖5，顯示為本實(shí)用新型的太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)的局部放大圖，其中示出了寬度漸變區(qū)的長(zhǎng)度Lif、寬度漸變區(qū)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(qū)的長(zhǎng)度Lif與所述主柵線的寬度的比例范圍是0.5?2，本實(shí)施例中，優(yōu)選為1，即所述寬度漸變區(qū)的長(zhǎng)度Lif與所述主柵線的寬度W±相同或相當(dāng)。由于焊接時(shí)焊帶的寬度略寬于所述主柵線的寬度，所述寬度漸變區(qū)4的存在可以保證焊接時(shí)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后斷開。若所述寬度漸變區(qū)的長(zhǎng)度Lif設(shè)置妥當(dāng)，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(qū)最寬處的寬度Wif至少比所述副柵線的寬度大10微米，本實(shí)施例中，優(yōu)選為大20微米。
[0052]本實(shí)用新型的太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)可采用絲網(wǎng)印刷、蒸發(fā)、濺射、電鍍、噴涂等方法制作，本實(shí)施例中，優(yōu)選為采用絲網(wǎng)印刷制作所述正面電極結(jié)構(gòu)。
[0053]綜上所述，本實(shí)用新型的太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，具有以下有益效果:(I)本實(shí)用新型的太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)中，相鄰主柵線之間設(shè)置有一細(xì)柵線，可以降低正面電極的串聯(lián)電阻，提高電流收集效率；且所述細(xì)柵線還可以將絲網(wǎng)印刷過程中斷掉的副柵線重新連接，修復(fù)電極圖形；同時(shí)由于所述細(xì)柵線的寬度很小，幾乎不會(huì)增加遮光面積。
(2)本實(shí)用新型的太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)中，所述細(xì)柵線與所述主柵線的連接處為寬度漸變區(qū)，保證了焊接時(shí)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(fā)光發(fā)黑的幾率。所以，本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0054]上述實(shí)施例僅例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，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，其特征在于: 相鄰主柵線之間設(shè)置有一細(xì)柵線，所述細(xì)柵線與所述副柵線垂直連接，所述細(xì)柵線的寬度小于所述主柵線的寬度； 所述副柵線與所述主柵線的連接處為寬度漸變區(qū)，所述寬度漸變區(qū)靠近所述主柵線的一端的寬度大于遠(yuǎn)離所述主柵線一端的寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述寬度漸變區(qū)包括一與所述主柵線連接的矩形區(qū)及與所述矩形區(qū)相連的梯形區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述寬度漸變區(qū)為梯形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述寬度漸變區(qū)的長(zhǎng)度與所述主柵線的寬度的比例范圍是0.5?2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述寬度漸變區(qū)最寬處的寬度至少比所述副柵線的寬度大10微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述細(xì)柵線與其兩側(cè)的主柵線之間的距離相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述細(xì)柵線與所述副柵線的寬度相等。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述細(xì)柵線的長(zhǎng)度與所述主柵線的長(zhǎng)度相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述主柵線為分段式，每根主柵線中，相鄰兩段通過兩根細(xì)線連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述副柵線的端部連續(xù)封閉。
【文檔編號(hào)】H01L31/0224GK203932074SQ201420291091
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月3日
【發(fā)明者】童銳, 張小剛, 杜亞軍 申請(qǐng)人:太極能源科技（昆山）有限公司