太阳能电池的制作方法

文档序号:7070731阅读:147来源:国知局
太阳能电池的制作方法
【专利摘要】一种太阳能电池,包含汇流电极及指状电极。指状电极包含第一导电段及第二导电段。第一导电段包含连接区及延伸区。连接区具有第一端部及第二端部,其中第一端部连接汇流电极;延伸区连接第二端部,且朝远离连接区的方向延伸。第二导电段形成于第一导电段上,并具有终端部,其中终端部的正投影是介于第一端部的正投影与第二端部的正投影之间,且第二导电段自终端部朝与延伸部相同的方向延伸。其中延伸区的截面积与第二导电段的截面积总和为第一截面积,相应该终端部的该第一导电段的部分具第二截面积,第二截面积大于或等于第一截面积。
【专利说明】太阳能电池
【技术领域】
[0001]本实用新型是有关于一种太阳能电池,且特别是有关于一种太阳能电池的电极结构。
【背景技术】
[0002]在目前太阳能电池的制程技术中,主要是于光电转换单元上,将导电材质进行网版印刷,以形成电极结构。以太阳能电池中的操作而言,当光电转换单元接收到光线后,会将光线对应的光能转换成电能,并产生相应的光电流,光电流再透过电极结构中的指状电极导通而传送到汇流电极。在制作上,当汇流电极焊接上导线后,即可连接多个同样的太阳能电池,形成太阳能电池模组。
[0003]当电极结构是透过至少两次网印印制时,可能会因为两次网印的关系,造成光电流于电极结构上传导时流失,以致无法完全导入汇流电极,如此一来,光电流导通状态下相应的阻抗也会增加,影响太阳能电池的效率。
[0004]因此,如何能使太阳能电池的光电流于电极结构上传导时不会流失,且降低阻抗,提升太阳能电池的效率,实属当前重要研发课题之一,亦成为当前相关领域极需改进的目标。
实用新型内容
[0005]本实用新型的一方面是在提供一种太阳能电池,以解决先前技术的问题。
[0006]于一实施例中,本实用新型所提供的太阳能电池包含汇流电极及指状电极。指状电极包含第一导电段及第二导电段。第一导电段包含连接区及延伸区。连接区具有第一端部及第二端部,其中第一端部连接汇流电极;延伸区连接第二端部,且朝远离连接区的方向延伸。第二导电段形成于第一导电段上,并具有终端部,其中终端部的正投影是介于第一端部的正投影与第二端部的正投影之间,且第二导电段自终端部朝与延伸部相同的方向延伸。其中延伸区的截面积与第二导电段的截面积总和为第一截面积,相应该终端部的该第一导电段的部分具第二截面积,第二截面积大于或等于第一截面积。
[0007]于一实施例中,指状电极的第一导电段和第二导电段是分别由两次网印印制完成,且第一导电段及汇流电极是由第一次网印印制完成。
[0008]于一实施例中,指状电极的第一导电段和第二导电段是分别由两次网印印制完成,且第一导电段及汇流电极是由第二次网印印制完成。
[0009]于一实施例中,汇流电极及第一导电段是由一次性网印印制完成。
[0010]于一实施例中,延伸区的宽度大于或等于第二导电段的宽度。
[0011]于一实施例中,延伸区的宽度小于或等于第二导电段的宽度。
[0012]于一实施例中,连接区是自第一端部收敛至第二端部。
[0013]于一实施例中,连接区是呈梯形状设置。
[0014]于一实施例中,汇流电极与指状电极实质上互相垂直配置。[0015]于一实施例中,第一导电段的最大宽度大于第二导电段的最大宽度。
[0016]综上所述,本实用新型的技术方案与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。通过上述技术方案,可达到相当的技术进步,并具有产业上的广泛利用价值,其优点是透过调整指状电极上两次印刷的网版图案,能使太阳能电池的光电流于电极结构上传导时不会流失光电流,且降低阻抗,提升太阳能电池的效率。
【专利附图】

【附图说明】
[0017]为让本实用新型的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂,所附附图的说明如下:
[0018]图1是依照本实用新型一实施例的一种太阳能电池的俯视图;
[0019]图2A是依照图1中区域Z所绘示的一种电极结构的局部放大上视图;
[0020]图2B是依照图2A所绘示的一种电极结构的正视图;
[0021]图2C是依照图2B所绘示的指状电极的剖面图;
[0022]图3A是依照图1中区域Z所绘示的又一种电极结构的局部放大上视图;
[0023]图3B是依照图3A所绘示的又一种电极结构的正视图;
[0024]图3C是依照图3B所绘示的指状电极的剖面图;
[0025]图4A是依照图1中区域Z所绘示的另一种电极结构的局部放大上视图;
[0026]图4B是依照图4A所绘示的另一种电极结构的正视图;
[0027]图4C是依照图4B所绘示的指状电极的剖面图。
【具体实施方式】
[0028]为了使本实用新型的叙述更加详尽与完备,以下将以附图及详细说明清楚说明本实用新型的精神,任何所属【技术领域】中具有通常知识者在了解本实用新型的较佳实施例后,当可由本实用新型所教示的技术,加以改变及修饰,其并不脱离本实用新型的精神与范围。另一方面,众所周知的元件与步骤并未描述于实施例中,以避免对本实用新型造成不必要的限制。
[0029]图1是依照本实用新型一实施例的一种太阳能电池I的上视图。如图1所示,于一实施例中,本实用新型所提供的太阳能电池I包含光电转换单元11及电极结构12。光电转换单元11用以将光能转换成电能,其中光电转换单元11具有一受光面111,且光电转换单元11透过受光面111接收光能,而电极结构12设置于光电转换单元11的受光面111。
[0030]电极结构12包含汇流电极13及指状电极14。于一实施例中,汇流电极13与指状电极14实质上互相垂直配置。举例而言,汇流电极13是呈纵向延伸,而指状电极14互相平行间隔并横向连接在汇流电极13的左右两侧。于一实施例中,指状电极14由两次网印印制完成,具有更厚的厚度,有助于收集更多由光电转换单元11产生的光电流,然后光电流再汇集至汇流电极13,达到更高的转换效率。
[0031]当太阳能电池I制作完成后,数个太阳能电池I可与其他构件封装成太阳能电池模组。具体而言,相邻的太阳能电池I可透过导线连接,而导线是焊接在每个太阳能电池I的汇流电极13上。一般基于成本考量,汇流电极13的宽度会较导线的宽度窄。
[0032]图2A是依照图1中区域Z所绘示的一种电极结构12的局部放大上视图。如图2A所示,指状电极14包含第一导电段15及第二导电段16。于一实施例中,指状电极14由两次网印印制完成,即第一导电段15和第二导电段16是分别由两次网印印制完成,且第一导电段15及汇流电极13是由第一次网印印制完成。在第一次网印时,先印刷导电浆料形成第一导电段15及汇流电极13,再进行对位将第二导电段16网印于第一导电段15上。或者,于另一实施例中,指状电极14的第一导电段15和第二导电段16是分别由两次网印印制完成,且第一导电段15及汇流电极13是由第二次网印印制完成。于一实施例中,汇流电极13及第一导电段15是由一次性网印印制完成。
[0033]第一导电段15包含连接区151及延伸区156。连接区151具有第一端部152及第二端部153,其中第一端部152连接汇流电极13。延伸区156连接第二端部153,且呈长条形状,并朝远离连接区151的方向延伸;其中,延伸区156的宽度和第二端部153的宽度Wll相同。
[0034]第二导电段16呈长条形状,形成于第一导电段15上,具有终端部161,其中终端部161的正投影的位置154是介于第一端部152的正投影与第二端部153的正投影之间,且第二导电段16自终端部161朝与延伸部156相同的方向延伸。由于指状电极14互相平行间隔并横向连接在汇流电极13的左右两侧,相邻于汇流电极13左右两侧的第二导电段16上的终端部161会互相平行且相间隔,换言之,相邻于汇流电极13左右两侧的第二导电段16上的终端部161所彼此相隔的距离,会大于汇流电极13的宽度,如此可使得如前所述的导线在焊接于汇流电极13上时,较不容易因为第二导电段16对位的偏差,造成导线空焊。
[0035]当光电流产生后,光电流会自指状电极14流向汇流电极13。首先,光电流会先流到第一导电段15的延伸区156及相应部分的第二导电段16 ;当光电流流经过第二端部153的位置时,开始流向第一导电段15的连接区151及另一相应部分第二导电段16 ;当光电流流经过终端部161的位置154时,由于终端部161是第二导电段16的末端,故原本在第二导电段16的光电流也会全部流向第一导电段15,最后流到汇流电极13。
[0036]可将第一导电段15及第二导电段16的截面积想象成水管的管径,将光电流想象成水流。当水流自管径小的水管流向管径大的水管时,水流会很容易从管径小的水管流进入到管径大的水管,所以水流会顺畅;反之,当水流自管径大的水管流向管径小的水管时,水流会受到阻碍,甚至有可能会造成水流从两水管的连接处流失。因此,在上述实施例中,原本光电流同时流经第一导电段15及第二导电段16,之后光电流仅流到第一导电段15,若是在位置154处,第一导电段15的截面积小于第一导电段15及第二导电段16的截面积总和,则光电流有可能造成流失,导致光电流导通状态下相应的阻抗增加;反之,若是第一导电段15的截面积大于或等于第一导电段15及第二导电段16的截面积总和,则光电流不会造成流失,便不会增加光电流导通状态下的阻抗。
[0037]于一实施例中,连接区151是自第一端部152收敛至第二端部153,即第一端部152 (连接汇流电极13的位置)的宽度大于第二端部153的宽度。或者,于一实施例中,连接区151是呈梯形状设置。透过连接区151在宽度上的变化,使得光电流在通过终端部161的位置154后流向第一导电段15时不会造成很大的阻抗变化。此外,光电流导通状态下相应的阻抗降低,更能使得太阳能电池的效率提升。
[0038]图2B是依照图2A所绘示的一种电极结构14的正视图;图2C是依照图2B所绘示的指状电极14的剖面图。如图2A、图2B、图2C所示,于一实施例中,延伸区156的宽度Wll小于第二导电段16的宽度W21,且第一导电段15的最大宽度(即第一端部152的宽度W13)大于第二导电段16的最大宽度(即宽度W21)。
[0039]于本实施例中,延伸区156的宽度Wll小于第二导电段16的宽度W21,在此情形下,延伸区156的截面积(即第一导电段15的厚度Hl与延伸区156的宽度Wll的乘积)与第二导电段16的截面积(即第二导电段16的厚度H2与其宽度W21的乘积)总和为第一截面积Al。此外,相应于终端部161 (即位置154)的第一导电段15的部分具有第二截面积BI (即第一导电段15的厚度Hl与其相应宽度W12的乘积)。在本实施例中,上述第二截面积BI大于或等于上述第一截面积Al。因此,在此情形下,光电流便不会因为位置154的截面积变小而使得阻抗提升,造成太阳能电池的效率降低。
[0040]由上可知,在第一导电段15的厚度H1、第二导电段16的厚度H2、延伸区156的宽度Wll以及第二导电段16的宽度W21均固定的情况下,可以透过调整终端部161与第一端部152之间的距离D来改变相应位置154的第一导电段15部分的宽度W12,即距离D愈小,宽度W12便愈大,第二截面积BI也就愈大。或者,可以透过调整第一端部152的宽度W13来改变宽度W12,即宽度W13愈大,宽度W12便愈大,第二截面积BI也就愈大。甚至可同时调整距离D及宽度W13,以使得第二截面积BI大于或等于第一截面积Al。
[0041]图3A是依照图1中区域Z所绘示的又一种电极结构12的局部放大上视图;图3B是依照图3A所绘示的又一种电极结构14的正视图;图3C是依照图3B所绘示的指状电极14的剖面图。如图3A、图3B、图3C所示,于一实施例中,延伸区156的宽度Wll等于第二导电段16的宽度W22,且第一导电段15的最大宽度(即第一端部152的宽度W13)大于第二导电段16的最大宽度(即宽度W22)。
[0042]于本实施例中,延伸区156的宽度Wll等于第二导电段16的宽度W22,在此情形下,延伸区156的截面积(即第一导电段15的厚度Hl与延伸区156的宽度Wll的乘积)与第二导电段16的截面积(即第二导电段16的厚度H2与其宽度W22的乘积)总和为第一截面积A2。此外,相应于终端部161 (即位置154)的第一导电段15的部分具有第二截面积B2 (即第一导电段15的厚度Hl与其相应宽度W12的乘积)。因此,在此情形下,光电流便不会因为位置154的截面积变小而使得阻抗提升,造成太阳能电池的效率降低。
[0043]图4A是依照图1中区域Z所绘示的又一种电极结构12的局部放大上视图;图4B是依照图4A所绘示的又一种电极结构14的正视图;图4C是依照图4B所绘示的指状电极14的剖面图。如图4A、图4B、图4C所示,于另一实施例中,延伸区156的宽度Wll大于第二导电段16的宽度W23,且第一导电段15的最大宽度(即第一端部152的宽度W13)大于第二导电段16的最大宽度(即宽度W23)。
[0044]于本实施例中,延伸区156的宽度Wll大于第二导电段16的宽度W23,在此情形下,延伸区156的截面积(即第一导电段15的厚度Hl与延伸区156的宽度Wll的乘积)与第二导电段16的截面积(即第二导电段16的厚度H2与其宽度W23的乘积)总和为第一截面积A3。此外,相应于终端部161 (即位置154)的第一导电段15的部分具有第二截面积B3 (即第一导电段15的厚度Hl与其相应宽度W12的乘积)。因此,在此情形下,光电流便不会因为位置154的截面积变小而使得阻抗提升。
[0045]综上所述,如图2A、3A、4A所示,可透过两次印刷时的网版图案,设计延伸区156的宽度Wl1、第二导电段16的宽度W21/W22/W23、终端部161与第一端部152之间的距离D以及第一端部152的宽度W13,并调整位置154相应的第一导电段15部分的宽度W12,借此调整第二截面积B1/B2/B3,使得第二截面积B1/B2/B3大于或等于第一截面积A1/A2/A3。
[0046]实作上,于实际判断第二截面积是否大于或等于第一截面积时,可透过切片方式,在终端部的位置于第一导电段进行切片后,搭配扫描式电子显微镜(Scanning ElectricMicroscope, SEM)测量计算出第一截面积,以及在延伸区的任一位置进行切片后,搭配扫描式电子显微镜测量计算出第二截面积。只要第二截面积大于或等于第一截面积,均属本实用新型的保护范围。
[0047]虽然本实用新型已以实施方式揭露如上,然其并非用以限定本实用新型明,任何熟悉此技艺者,在不脱离本实用新型的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,因此本实用新型的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
【权利要求】
1.一种太阳能电池,其特征在于,包含: 一汇流电极;以及 一指状电极,包含一第一导电段以及一第二导电段,该第一导电段包含一连接区以及一延伸区,该连接区具有一第一端部及一第二端部,其中该第一端部连接该汇流电极;该延伸区连接该第二端部,且朝远离该连接区的方向延伸;该第二导电段形成于该第一导电段上,并具有一终端部,其中该终端部的正投影是介于该第一端部的正投影与该第二端部的正投影之间,且该第二导电段自该终端部朝与该延伸部相同的方向延伸; 其中该延伸区的截面积与该第二导电段的截面积总和为一第一截面积,相应该终端部的该第一导电段的部分具一第二截面积,该第二截面积大于或等于该第一截面积。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,该指状电极的该第一导电段和该第二导电段是分别由两次网印印制完成,且该第一导电段及该汇流电极是由第一次网印印制完成。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,该指状电极的该第一导电段和该第二导电段是分别由两次网印印制完成,且该第一导电段及该汇流电极是由第二次网印印制完成。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,该汇流电极及该第一导电段是由一次性网印印制完成。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,该延伸区的宽度大于或等于该第二导电段的宽度。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,该延伸区的宽度小于或等于该第二导电段的宽度。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,该连接区是自该第一端部收敛至该第二端部。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,该连接区是呈梯形状设置。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,该汇流电极与该指状电极互相垂直配置。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,该第一导电段的最大宽度大于该第二导电段的最大宽度。
【文档编号】H01L31/0224GK203746869SQ201420110061
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年3月12日 优先权日:2014年3月12日
【发明者】林龙烈, 颜明硕, 余远成, 余佳勳, 林明勳 申请人:昱晶能源科技股份有限公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1