CN204696130U - 晶体硅太阳能电池正面电极结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种晶体硅太阳能电池正面电极结构，电池片正面具有四根主栅线，四根主栅线平行且等距分布四根主栅线等宽等长，四根主栅线在电池片正面以电池片中心呈对称分布，每根所述主栅线的宽度为1.2毫米，电池片正面具有多根与主栅线垂直的副栅线，多根副栅线相互之间呈平行且等距排布，主栅线和副栅线纵横交错，每根副栅线的宽度为40±2微米，相邻副栅线之间的中心距为1.618毫米，多根副栅线的周边具有副栅线框，副栅线框的线条宽度为0.5毫米，副栅线框的四边与电池片边缘的距离皆为1.5毫米。该晶体硅太阳能电池正面电极结构在不增加正面Ag浆的使用量前提下，同时减小正电极与硅片的接触电阻，进而提升太阳能电池片的光电转换效率。

Description

晶体硅太阳能电池正面电极结构

技术领域

本实用新型属于太阳能电池电极设计领域，具体涉及一种晶体硅太阳能电池的正面电极结构。

背景技术

太阳能电池是一种将光能直接转化为电能的器件，由于其清洁、无污染、取之不尽，用之不竭，受到越来越多的关注。

目前广泛采用的是硅太阳能电池，其制造工艺也已经标准化，主要步骤为：化学清洗及表面结构化处理(制绒)-扩散制结-周边刻蚀-沉积减反射膜-丝网印刷-烧结。其中，丝网印刷首先进行背面电极的印刷，浆料一般为Ag浆，烘干后印刷背面电场，浆料为Al浆，烘干后经过翻转器翻转印刷正面电极，浆料为Ag浆。对于多晶156电池片，正面主栅一般为三根，中间一根位于电池片中间，边缘两根背电极距电池片边缘的距离均为26mm，亦即距边缘两根的距离均为52mm。正面主栅的主要作用是为组件部分提供焊接点，有利于光生电流的输出。

三主栅电池设计并不利于光电流的设计，同时也不利于降低电池的接触电阻，致使电池效率得不到提升，组件端的封装损失较大。

此外，日本政府去年向京瓷发放三主栅电池专利，这为向日本市场提供三主栅电池的制造商埋下了潜在的专利风险。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种晶体硅太阳能电池正面电极结构，该晶体硅太阳能电池正面电极结构具有四根主栅，在不增加正面Ag浆的使用量前提下，同时减小正电极与硅片的接触电阻，进而提升太阳能电池片的光电转换效率。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种晶体硅太阳能电池正面电极结构，电池片正面具有四根主栅线，所述四根主栅线平行且等距分布，所述四根主栅线等宽等长，所述四根主栅线在电池片正面以电池片中心呈对称分布，每根所述主栅线的宽度为1.2毫米，电池片正面具有多根与主栅线垂直的副栅线，所述多根副栅线相互之间呈平行且等距排布，所述主栅线和副栅线纵横交错，每根所述副栅线的宽度为40±2微米，相邻副栅线之间的中心距为1.618毫米，所述多根副栅线的周边具有副栅线框，所述副栅线框的线条宽度为0.5毫米，所述副栅线框的四边与电池片边缘的距离皆为1.5毫米。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的进一步技术方案是：

进一步地说，每根所述主栅线皆是由银浆烧结而成的主栅线。

进一步地说，每根所述主栅线可以是宽度为1.2毫米的实心线或宽度为1.2毫米的镂空主栅线。

较佳的是，每根所述镂空主栅线皆是由八段实心段和九段空白段连接构成，所述实心段是宽度为1.2毫米的实心段，所述空白段由左右各一根宽度为0.2毫米且相互外边距为1.2毫米的实心线间隔构成，并且实心段和空白段相互交错，镂空主栅线的两端为镂空段，每根镂空主栅线上的所有实心段的每段长度是由主栅线中心向两端增加，每根镂空主栅线上的所有空白段的每段长度是由主栅线中心向两端减少并且位于主栅线两端的镂空段的长度大于其上一段空白段的长度。

以电池片为多晶156电池片为例，四根主栅线之间的中心间距为39毫米，每根主栅线的长度为153毫米。

以所述电池片为多晶156电池片为例，每根镂空主栅线上的所有实心段的每段长度由主栅线中心向两端依次是7毫米、7毫米、10毫米及10毫米，每根镂空主栅线上的所有空白段的每段长度由主栅线中心向两端依次是12毫米、12毫米、8毫米、8毫米及8.5毫米。

以所述电池片为多晶156电池片为例，所述副栅线具有九十三根。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的晶体硅太阳能电池正面电极结构主要是采用了四根主栅线，四根主栅线平行且等距分布，四根主栅线等宽等长，四根主栅线在电池片正面以电池片中心呈对称分布，上述结构在不增加正面Ag浆的使用量前提下，同时减小正电极与硅片的接触电阻，进而提升太阳能电池片的光电转换效率，四主栅设计使电流传输路径更为合理，电池片的短路电流有所提升，由于电流传输路径的变短，使得串联电阻降低，使电池效率提高0.2％以上，组件功率提高0.6％以上，并可以有效降低组件总电阻损耗，该产品使用常规电池工艺流程制造，与现有设备完全兼容，不增加新设备，而且适用于多种各种规格的常规片，适于推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的晶体硅太阳能电池正面电极结构示意图(以多晶硅156电池片、镂空主栅线为例)。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的具体实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的优点及功效。本实用新型也可以其它不同的方式予以实施，即，在不悖离本实用新型所揭示的范畴下，能予不同的修饰与改变。

实施例：一种晶体硅太阳能电池正面电极结构，电池片正面具有四根主栅线1，所述四根主栅线平行且等距分布，所述四根主栅线等宽等长，所述四根主栅线在电池片正面以电池片中心呈对称分布。每根所述主栅线皆是由银浆烧结而成的主栅线。以所述电池片为多晶156电池片为例，四根主栅线之间的中心间距为39毫米，每根主栅线的长度为153毫米。

每根所述主栅线是宽度为1.2毫米的镂空主栅线，每根所述镂空主栅线皆是由八段实心段11和九段空白段12连接构成，所述实心段是宽度为1.2毫米的实心段，所述空白段由左右各一根宽度为0.2毫米且相互外边距为1.2毫米的实心线间隔构成，并且实心段和空白段相互交错，镂空主栅线的两端为镂空段，每根镂空主栅线上的所有实心段的每段长度是由主栅线中心向两端增加，每根镂空主栅线上的所有空白段的每段长度是由主栅线中心向两端减少并且位于主栅线两端的镂空段的长度大于其上一段空白段的长度。以所述电池片为多晶156电池片为例，每根镂空主栅线上的所有实心段的每段长度由主栅线中心向两端依次是7毫米、7毫米、10毫米及10毫米，每根镂空主栅线上的所有空白段的每段长度由主栅线中心向两端依次是12毫米、12毫米、8毫米、8毫米及8.5毫米。

电池片正面具有多根与主栅线垂直的副栅线2，所述多根副栅线相互之间呈平行且等距排布，所述主栅线和副栅线纵横交错，每根所述副栅线的宽度为40±2微米，相邻副栅线之间的中心距为1.618毫米。

所述多根副栅线的周边具有副栅线框4，所述副栅线框的线条宽度为0.5毫米，所述副栅线框的四边与电池片边缘3的距离皆为1.5毫米。

以所述电池片为多晶156电池片为例，所述副栅线具有九十三根。

实验选取同一硅锭的硅片200片，分别用本实用新型四主栅正电极网版及现有三主栅正电极网版印刷100片，比较单耗及电性能数据。

实验例：本实用新型的晶体硅太阳能电池四主栅的正面电极结构

将与本实用新型电极图样一致的电极网版装入印刷机，装上刮刀、回墨刀，并加浆料，调节好印刷参数，保证印刷的正面电极图形良好，称测湿重，结果如下：

抽样	1	2	3	4	5	平均值
							湿重(g)	0.119	0.118	0.117	0.118	0.117	0.118

注：湿重即为硅片印刷后重量的增加

在AM1.5、光强1000W，25℃条件下测量其电性能参数的情况为：

Voc(开路电压)	Isc(短路电流)	Rs(串联电阻)	FF(填充因子)	Eff(光电转换效率)
					0.6302	8.703	2.42	79.4	17.90％

比较例：印刷参数不变，更换现有三主栅电极网版制成现有三主栅电极，称测湿重，结果如下：

抽样	1	2	3	4	5	平均值
							湿重(g)	0.117	0.118	0.116	0.117	0.117	0.117

在AM1.5、光强1000W，25℃条件下测量其电性能参数的情况为：

Voc(开路电压)	Isc(短路电流)	Rs(串联电阻)	FF(填充因子)	Eff(光电转换效率)
					0.6303	8.623	2.75	79.1	17.66％

从上述实验可以看出，本实用新型与现有技术单耗相当，电性能参数上Voc相当，但Isc高了80mA，Rs低0.33，FF高0.3，整体效率上提高0.24％。可见本实用新型在一定程度上提升了太阳能电池片的转换效率。

上述说明书及实施例仅为示例性说明本实用新型的原理及其功效，并非是对本实用新型的限制。任何落入本实用新型权利要求范围内的创作皆属于本实用新型所保护的范围。

Claims (7)

1.一种晶体硅太阳能电池正面电极结构，其特征在于：电池片正面具有四根主栅线(1)，所述四根主栅线平行且等距分布，所述四根主栅线等宽等长，所述四根主栅线在电池片正面以电池片中心呈对称分布，每根所述主栅线的宽度为1.2毫米，电池片正面具有多根与主栅线垂直的副栅线(2)，所述多根副栅线相互之间呈平行且等距排布，所述主栅线和副栅线纵横交错，每根所述副栅线的宽度为40±2微米，相邻副栅线之间的中心距为1.618毫米，所述多根副栅线的周边具有副栅线框(4)，所述副栅线框的线条宽度为0.5毫米，所述副栅线框的四边与电池片边缘(3)的距离皆为1.5毫米。

2.如权利要求1所述的晶体硅太阳能电池正面电极结构，其特征在于：每根所述主栅线皆是由银浆烧结而成的主栅线。

3.如权利要求1所述的晶体硅太阳能电池正面电极结构，其特征在于：每根所述主栅线是宽度为1.2毫米的实心线。

4.如权利要求1所述的晶体硅太阳能电池正面电极结构，其特征在于：每根所述主栅线是宽度为1.2毫米的镂空主栅线，每根所述镂空主栅线皆是由八段实心段(11)和九段空白段(12)连接构成，所述实心段是宽度为1.2毫米的实心段，所述空白段由左右各一根宽度为0.2毫米且相互外边距为1.2毫米的实心线间隔构成，并且实心段和空白段相互交错，镂空主栅线的两端为镂空段，每根镂空主栅线上的所有实心段的每段长度是由主栅线中心向两端增加，每根镂空主栅线上的所有空白段的每段长度是由主栅线中心向两端减少并且位于主栅线两端的镂空段的长度大于其上一段空白段的长度。

5.如权利要求1所述的晶体硅太阳能电池正面电极结构，其特征在于：所述电池片为多晶156电池片，四根主栅线之间的中心间距为39毫米，每根主栅线的长度为153毫米。

6.如权利要求4所述的晶体硅太阳能电池正面电极结构，其特征在于：所述电池片为多晶156电池片，每根镂空主栅线上的所有实心段的每段长度由主栅线中心向两端依次是7毫米、7毫米、10毫米及10毫米，每根镂空主栅线上的所有空白段的每段长度由主栅线中心向两端依次是12毫米、12毫米、8毫米、8毫米及8.5毫米。

7.如权利要求1所述的晶体硅太阳能电池正面电极结构，其特征在于：所述电池片为多晶156电池片，所述副栅线具有九十三根。