CN202749377U - N型太阳能电池组件及n型太阳能电池硅片 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种N型太阳能电池硅片，硅片的表面设置有主栅线和与之相导通的多条辅栅线，主栅线上设置有至少一部分为由多条传导栅线构成的栅线组。辅栅线用于将N型太阳能电池硅片表面生成的光生载流子收集并传递至主栅线，经主栅线和其上的栅线组传递到外电路中，栅线组由多条传导栅线构成，与实心结构的主栅线相比，栅线组减少了浆料的使用，降低了主栅线印刷的成本，多条传导栅线构成的主栅线又使得浆料覆盖主栅线位置的面积减小，在一定程度上能够提高N型太阳能电池的光电转换效率。本实用新型还提供了一种N型太阳能电池组件，包括包括接线盒和与之相连的N型太阳能电池硅片，该N型太阳能电池硅片为上述结构的N型太阳能电池硅片。

Description

N型太阳能电池组件及N型太阳能电池硅片

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池制造技术领域，更具体地说，涉及一种N型太阳能电池组件及N型太阳能电池硅片。 

背景技术

晶体硅太阳能电池已经被大规模应用到各个领域，其良好的稳定性和成熟的工艺流程是其大规模应用的基础。N型太阳能电池作为晶体硅太阳能电池的一种类型，其以N型直拉单晶硅为基体，硅片的背面是覆盖有SiO₂和SIN_x双层钝化膜的硼扩散制备的P型发射结，硅片的正面是磷扩散制备的前表面场，前表面场上覆盖有起钝化和减反射作用的薄膜。 

如图1所示，图1为现有技术中晶体硅太阳能电池生产工艺流程图。N型太阳能电池的生产时，首先需要对制作N型太阳能电池的硅片进行清洗，通过化学清洗的过程达到对硅片表面的结构化处理，然后将清洗后的硅片进行扩散工艺，P型硅片在扩散后表面变成N型，形成P-N结，此时对形成P-N结的硅片进行周边刻蚀工艺，以去掉在扩散工艺中在硅片边缘形成的导电层，然后经平板PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition-等离子体增强化学气相沉积法）工艺，即沉积减反射膜，印刷工艺和烧结工艺等制作得到符合要求的N型太阳能电池。 

晶体硅太阳能电池经PECVD沉积减反射膜后转入印刷电极工序，在这个工序中主要完成电池正面电极、背面电极的印刷。N型太阳能电池表面电极包括主栅线和多条辅栅线，辅栅线与主栅线连接，辅栅线用于吸收由硅片光电转换后形成的光生载流子，并将光生载流子传递至主栅线，然后主栅线将传递到其上的光生载流子传递至外电路中。目前在N型太阳能电池大规模生产中普遍采用丝网印刷技术制作电极，印刷电极工艺是生产过程中比较重要的环节，电极的印刷质量直接影响N型太阳能电池的性能和转换效率。 

丝网印刷技术主要采用制作好的丝网版，用一定的方法使丝网与待印刷的N型太阳能电池硅片的基片接触，使浆料在丝网上均匀流动，按照掩膜图形注入网孔，当丝网脱开基片时，浆料就以掩膜图像的形状从网孔转移到基片的相应位置上，完成浆料的图像印刷。 

如图2所示，图2为现有技术中N型太阳能电池硅片上主栅线的结构图。主栅线1与多条辅栅线2的中部相导通，传统的N型太阳能能电池的主栅线1是通过一次印刷在N型太阳能电池硅片正面形成的一条长方形的主栅线1，主栅线1的设计主要使用实心结构，采用实心结构设计的主栅线1增加了浆料的使用，由于浆料的耗量在电池的生产成本中占有较大比例，因此增加了电池的生产成本。主栅线1采用实心结构的设计，也使得硅片上的一部分受光面积完全由主栅线覆盖，一定程度上降低了硅片的光电转换效率。 

因此，如何实现减少N型太阳能电池硅片表面浆料的使用以降低成本，同时提高N型太阳能电池的光电转换效率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。 

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种N型太阳能电池组件及N型太阳能电池硅片，以实现减少N型太阳能电池硅片表面浆料的使用以降低成本，同时提高N型太阳能电池的光电转换效率。 

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案： 

一种N型太阳能电池硅片，其上设置有主栅线和与所述主栅线相导通的多条辅栅线，所述主栅线上至少一部分为由多条传导栅线构成的栅线组。 

优选地，在上述N型太阳能电池硅片中，多条所述传导栅线平行分布。 

优选地，在上述N型太阳能电池硅片中，任何相邻的两条所述传导栅线之间的间距均相等。 

优选地，在上述N型太阳能电池硅片中，所述主栅线多条所述传导栅线构成。 

优选地，在上述N型太阳能电池硅片中，所述栅线组包括实心部和镂空部，所述镂空部与所述实心部沿所述主栅线的长度方向依次分布。 

优选地，在上述N型太阳能电池硅片中，所述镂空部由多条联接栅线平行分布后构成。 

优选地，在上述N型太阳能电池硅片中，任何相邻的两条所述联接栅线之间的间距均相等。 

优选地，在上述N型太阳能电池硅片中，所述主栅线由多个所述栅线组依次连接后组成。 

优选地，在上述N型太阳能电池硅片中，所述主栅线的两个端部均设置为实心栅线。 

一种N型太阳能电池组件，包括接线盒和与之相连的N型太阳能电池硅片，所述N型太阳能电池硅片为如上所述的N型太阳能电池硅片。 

本实用新型提供的N型太阳能电池硅片，其表面设置有主栅线和与主栅线相导通的多条辅栅线，主栅线上至少一部分为由多条传导栅线构成的栅线组。主栅线上设置至少一部分为由多条传导栅线构成的栅线组，每条辅栅线均与主栅线相导通，保证了由每条辅栅线传递至主栅线上的光生载流子，经过栅线组的传递后也能经主栅线至外电路中，保证了主栅线对光生载流子的连续的传递功能；同时，主栅线采用多条传导栅线构成的结构，与实心结构的主栅线相比，其减少了浆料的使用量，从而降低了主栅线印刷的成本。多条传导栅线构成的栅线组相对于实心的主栅线结构，在减少浆料的使用量的同时，其又使得浆料覆盖N型太阳能电池硅片表面的主栅线位置的面积减小，即扩大了N型太阳能电池硅片表面进行光电转换的受光面积，在一定程度上能够提高N型太阳能电池的光电转换效率。 

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。 

图1为现有技术中N型硅太阳能电池生产工艺流程图； 

图2为现有技术中N型太阳能电池硅片上主栅线的结构图； 

图3为本实用新型提供的N型太阳能电池硅片的结构示意图； 

图4为本实用新型提供的具有实心部和镂空部的N型太阳能电池硅片的结构示意图。 

具体实施方式

本实用新型公开了一种N型太阳能电池组件及N型太阳能电池硅片，实现了减少N型太阳能电池硅片表面浆料的使用，降低了成本，同时提高了N型太阳能电池的光电转换效率。 

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的事实例仅仅是本实用新型一部分事实例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。 

如图3所示，图3为本实用新型提供的N型太阳能电池硅片的结构示意图。 

本实施例提供了一种N型太阳能电池硅片，其表面设置有主栅线3和与主栅线相导通的多条辅栅线32，N型太阳能电池硅片表面经光电转换形成的光生载流子经辅栅线32收集后传递至主栅线3，再由主栅线3传递至外电路。主栅线3上至少一部分为由多条传导栅线构成的栅线组31。 

主栅线3上的至少一部分设置为由多条传导栅线结构的栅线组31，其在完成对由每条辅栅线32传递至主栅线3上的光生载流子传递到外电路的功能，即，能实现栅线组31与主栅线3的其他部分的导通，保证了主栅线3对光生载流子的连续的传递功能，同时，与具有实心结构的主栅线相比，由多条传导 栅线构成的栅线组31减少了浆料的使用量，从而降低了主栅线3印刷的成本。由多条传导栅线构成的栅线组31相对于实心结构的主栅线，减少了浆料的使用量，使得浆料覆盖N型太阳能电池硅片表面的主栅线3位置的面积减小，即扩大了N型太阳能电池硅片表面进行光电转换的受光面积，在一定程度上能够提高N型太阳能电池的光电转换效率。 

由以上N型太阳能电池硅片表面上主栅线3的至少一部分的多条传导栅线结构的栅线组31可知，本实施例提供的N型太阳能电池硅片，减少了N型太阳能电池硅片表面浆料的使用，降低了N型太阳能电池硅片的生产成本，同时增加了N型太阳能电池表面的受光面积，提高了N型太阳能电池的光电转换效率。 

为了进一步优化上述技术方案，本身实施例提供的N型太阳能电池硅片中，栅线组31由多条传导栅线平行分布构成。栅线组31的各个传导栅线平行设置，则在实现主栅线的导通要求时，每条传导栅线的长度方向均与主栅线3的长度方向相同。由多条传导栅线组合成栅线组31，既能完成由多条传导栅线组成的栅线组31对N型太阳能电池硅片上产生的光生载流子的传递，特别的，由多条传导栅线组成的栅线组31，保证了即使栅线组31的某一传导栅线断开时，仍可以通过栅线组31上的其它传导栅线完成对光生载流子的传递功能。栅线组3采用多条传导栅线组合的方式，则在对主栅线3进行丝网印刷时，所使用的浆料的用量减少，从而节约了浆料的使用量，降低了成本。传导栅线之间相互平行，则，相邻的传导栅线之间存在一定的空隙，该空隙存在的部位又可以增加了N型太阳能电池硅片表面的受光面积，一定程度上增加了N型太阳能电池硅片的光电转换效率。 

具体的，任意相邻的传导栅线之间的间距均相等。多条传导栅线并排设置，且其排布方向上与主栅的长度方向一致，辅栅线与主栅线为相互导通的结构，则，栅线组31即为有多条传导栅线和辅栅线共同构成的网格状结构。传导栅线设置为相邻之间的间距均相等的结构，一方面，均匀分布的结构使 得栅线组在印刷过程中利于实现对印刷图案的布置，另一方面，等间距排布避免了相邻传导栅线之间重叠的现象，能够保证主栅线位置最大的受光面积。 

主栅线3上设置了栅线组31后，能够使得主栅线3在完成对光生载流子传递功能的同时，减少浆料的使用，增加N型太阳能电池硅片表面的受光面积。为了达到用较少的浆料实现对主栅线3的印刷，和最大的增大N型太阳能电池硅片表面的受光面积，主栅线3设置为由多条传导栅线构成，也可以理解为，主栅线3为由多个部分的栅线组串联后形成，相邻栅线组31之间可以设置为错位连接，也可以设置为主栅线3由多条传导栅线并排排布而成，由辅栅线与其进行导通后，构成直通的网格状栅线组。 

如图4所示，图4为本实用新型提供的具有实心部和镂空部的N型太阳能电池硅片的结构示意图。 

为了进一步优化上述技术方案，本身实施例提供的N型太阳能电池硅片中，栅线组31包括实心部43和镂空部41，镂空部41和实心部43沿主栅线4的长度方向依次分布。为了保证主栅线4能够在完成对光生载流子进行传递的同时，保证主栅线4的结构的使用安全性，将镂空部41与实心部43依次排列设置在主栅线4的长度方向上，镂空部41能够降低主栅线4在丝网印刷过程中的浆料使用量，实心部43的结构又可以保证整条主栅线4的结构安全性。特别的，将镂空部41设置于N型太阳能电池硅片主栅线4上不易于产生磨损或者划伤的部位，该位置可以根据N型太阳能电池硅片的具体使用情况确定，则，此种设置方法可以进一步保证N型太阳能电池硅片的安全使用性能。 

具体地，镂空部41由多条联接栅线平行分布构成。镂空部41的各个联接栅线平行设置，则在实现主栅线4的导通要求时，联接栅线的长度方向与主栅线4的长度方向相同。任意相邻的两条联接栅线之间的间距均相等。联接栅线的长度方向与主栅线4的长度方向相同，可以保证由辅栅线42收集的光生载流子经联接栅线的传递后均有主栅线4排出外电路，同时也使得相邻的联接栅线之间形成光电转换的受光面积，提高了N型太阳能电池的有效受光面积；间距 相等的联接栅线的排布方式，使得印刷图案易于设计，同时避免了相邻较近联接栅线之间的重叠。 

为了进一步优化上述技术方案，本身实施例提供的N型太阳能电池硅片中，主栅线4包括多个栅线组，即包括多个依次排布的实心部43和镂空部41，主栅线4的两端均由实心栅线构成。多个实心部43和镂空部41依次排布在主栅线所在的位置，同时主栅线4的两个端点均由实心栅线构成，镂空部41穿插设置在主栅线4的中间位置，采用此种图案设计在保证减少浆料使用降低成本的同时，也实现了增加硅片表面的受光面积，提高光电转换的功能。而且，主栅线4的两个端部需要与外部电路进行连接，采用实心栅线的结构后，其能有效的保证主栅线4与外部连接的稳固性，保证了N型太阳能电池硅片使用的安全性。 

基于上述实施例中提供的N型太阳能电池硅片，本实用新型还提供了一种N型太阳能电池组件，包括接线盒和与之相连的N型太阳能电池硅片，该N型太阳能电池硅片为上述实施例中提供的N型太阳能电池硅片。 

由于该N型太阳能电池硅片组件采用了上述实施例的N型太阳能电池硅片，所以该N型太阳能电池组件由N型太阳能电池硅片带来的有益效果请参考上述实施例。 

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。 

Claims (10)

1.一种N型太阳能电池硅片，其上设置有主栅线和与所述主栅线相导通的多条辅栅线，其特征在于，所述主栅线上至少一部分为由多条传导栅线构成的栅线组。

2.根据权利要求1所述的N型太阳能电池硅片，其特征在于，多条所述传导栅线平行分布。

3.根据权利要求2所述的N型太阳能电池硅片，其特征在于，任何相邻的两条所述传导栅线之间的间距均相等。

4.根据权利要求3所述的N型太阳能电池硅片，其特征在于，所述主栅线由多条所述传导栅线构成。

5.根据权利要求1所述的N型太阳能电池硅片，其特征在于，所述栅线组包括实心部和镂空部，所述镂空部与所述实心部沿所述主栅线的长度方向依次分布。

6.根据权利要求5所述的N型太阳能电池硅片，其特征在于，所述镂空部由多条联接栅线平行分布后构成。

7.根据权利要求6所述的N型太阳能电池硅片，其特征在于，任何相邻的两条所述联接栅线之间的间距均相等。

8.根据权利要求7所述的N型太阳能电池硅片，其特征在于，所述主栅线由多个所述栅线组依次连接后组成。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的N型太阳能电池硅片，其特征在于，所述主栅线的两个端部均设置为实心栅线。

10.一种N型太阳能电池组件，包括接线盒和与之相连的N型太阳能电池硅片，其特征在于，所述N型太阳能电池硅片为如权利1-9任意一项所述的N型太阳能电池硅片。 

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