一种多主栅结构的太阳能电池的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多主栅结构的太阳能电池，包括正面电极、背面电极和背电场，所述正面电极包括4条或4条以上的主栅线、副栅线、细栅线和正面电极边框，所述主栅线之间相互平行，并左右对称居中分布，所述相邻主栅线的间距D为正面电极边框边长L/ N1（主栅线条数） ±10mm；所述主栅线采用分段式或直通式，所述分段式或直通式主栅线区域均设有镂空，所述主栅线顶端还设有缓冲段；所述背面电极主栅线与正面电极主栅线的条数、位置相对应。本实用新型能降低电池片的串联电阻，更好的收集电池表面产生的光生载流子，提高电池转换效率，减少电池断栅等印刷品质异常造成的组件风险，减少光生电流传输至主栅线的路径，提升组件功率。
【专利说明】一种多主栅结构的太阳能电池
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种太阳能电池，具体涉及一种多主栅结构的太阳能电池。
【背景技术】
[0002]常规结构晶硅太阳能电池的制作流程包括制绒、扩散、背面刻蚀、氮化硅沉积、丝网印刷、烧结。常规晶硅太阳能电池一般采用两主栅或三主栅的设计方案，正面电极的栅线设计影响着以下几方面:1、正面电极的栅线设计影响电池效率的提升。随着扩散工艺的进步和浆料水平的提高，扩散方阻逐步增加，如果仍采用两主栅或者三主栅正电极设计，电池片的串联电阻和功率损失会增加，从而影响电池效率；细栅线的目的是为了最大限度的收集光生电流至主栅线，如果细栅线出现虚印、断栅现象，则会影响光生电流的收集，影响电池效率。采用多主栅结构可以提高电池效率。2、正面电极的栅线设计影响着组件寿命和组件功率。如果采用断栅的电池片制成组件，断栅处将出现局部发热的热斑现象，影响组件寿命，采用多主栅结构一来可以降低细栅线断栅带来的风险，二来可以减少光生电流传输至主栅线的路径，有利于组件功率的提升。3、在各家光伏企业产品越来越雷同的情况下，实现产品细节差异化就成为取胜的利器，采用多主栅可以使电池和组件别具一格。因此，需要采用多主栅结构来优化正面电极。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多主栅结构的太阳能电池，降低电池片的串联电阻，更好的收集电池表面产生的光生载流子，提高电池转换效率，减少电池断栅等印刷品质异常造成的组件风险，减少光生电流传输至主栅线的路径，提升组件功率。
[0004]本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是:一种多主栅结构的太阳能电池，包括正面电极、背面电极和背电场，其特征在于:所述正面电极包括4条或4条以上的主栅线、副栅线、细栅线和正面电极边框，所述主栅线之间相互平行，并左右对称居中分布，所述相邻主栅线的间距D为正面电极边框边长L/ NI (主栅线条数)± 1mm;所述主栅线采用分段式或直通式，所述分段式或直通式主栅线区域均设有镂空，所述主栅线顶端还设有缓冲段；在所述主栅线相垂直的方向上设置有一定数量的副栅线，在所述相邻副栅线之间连接有一定数量并与主栅线相平行的细栅线；所述背面电极主栅线与正面电极主栅线的条数、位置相对应。
[0005]作为一种优选，所述分段式主栅线包括镂空部分和非镂空部分，所述镂空部分的段数为4?10段，每段长度LI为5?30mm，宽度Dl为0.2?2.0mm,非镂空部分每段长度L2 为 4 ?20mm，宽度 D2 为 0.15 ?0.5mm。
[0006]作为一种优选，所述直通式主栅线为全镂空，长度L3大于硅片边长的3/4，宽度D3为 0.2 ?1.5mm。
[0007]作为一种优选，所述分段式或直通式主栅线区域的镂空图案为圆形、方形、菱形、椭圆形、线条形或不规则形。
[0008]作为一种优选，所述缓冲段为连续渐变式或阶梯渐变式，所述缓冲段均包括I条或I条以上的缓冲线条，所述每条缓冲线条长度L4为O?20mm，连接主栅线处的宽度D41为0.03?1.5mm，连接正面电极边框处的宽度D42为0.02?1.5mm。
[0009]作为一种优选，所述副栅线与主栅线连接部分为渐变式或非渐变式，所述渐变式连接点的宽度D5为副栅线宽度的I?4倍，所述渐变部分的长度L5为0.02mm至主栅线间距的1/2，所述渐变式采用连续渐变连接段和/或阶梯式渐变连接段连接。
[0010]作为一种优选，所述的正面电极边框为正方形封闭框，所述正面电极边框的边长L为Lc (电池片边长)-0.5?Lc-6mm，所述正面电极边框的线宽与副栅线线宽相同；所述正面电极边框设有倒角，所述倒角距离为0.5?2mm，所述各倒角距离为相等或不相等。
[0011]作为一种优选，所述副栅线数量为50?150根，宽度为0.02?0.12mm。
[0012]作为一种优选，所述每条背面电极主栅线段数为I?6段，每段长度L6为6_?Lc,宽度D6为0.8?3.0_，所述每条背面电极主栅线边缘设有均匀分布置的锯齿，所述锯齿高0.2?I臟。
[0013]作为一种优选，所述的背电场中设有与背电极位置相同的遮挡区域，所述遮挡区域长度L7与背电极长度L6相同，所述遮挡区域宽度D7为D6?D6_0.5mm，所述背电场边长L8为Lc?Lc-4mm ;所述背电场四个顶角设有倒角，所述倒角角度为45°，倒角距离L9为0.5 ~ 2.5mmο
[0014]本实用新型的有益效果是:采用4条或4条以上的主栅线，可以降低电池片的串联电阻，更好的收集电池表面产生的光生载流子，提高电池转换效率；减少电池断栅等印刷品质异常造成的组件风险；减少光生电流传输至主栅线的路径，提升组件功率，实现电池及组件产品外观的多样化。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型实施例1正面电极结构的示意图。
[0016]图2为本实用新型实施例1分段式圆形镂空主栅线的示意图。
[0017]图3为本实用新型实施例1主栅线与正面电极边框连接处缓冲段结构的示意图。
[0018]图4为本实用新型实施例1分段式主栅线与副栅连接处的渐变式连接结构的的示意图。
[0019]图5为本实用新型实施例1背电极结构的示意图。
[0020]图6为本实用新型实施例1背电场结构的示意图。
[0021]图7为本实用新型实施例1图7的A处放大图。
[0022]图8为本实用新型实施例2直通式圆形镂空主栅结构。
[0023]下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
【具体实施方式】
[0024]实施例1:结合各附图所示，一种多主栅结构的太阳能电池，包括正面电极、背面电极和背电场，所述正面电极包括4主栅线1、副栅线2、细栅线3和正面电极边框4，所述主栅线I之间相互平行，并左右对称居中分布，相邻主栅线I的间距D为39mm ;在主栅线I相垂直的方向上设置有92条副栅线2，在所述相邻副栅线2之间连接有46并与主栅线I相平行的细栅线3。主栅线I采用分段式，所述分段式主栅线包括镂空部分5和非镂空部分6，镂空部分5的镂空图案为圆形，所述镂空部分的段数为8段，每段长度LI为7mm，宽度Dl为1.0mm,非镂空部分每段长度L2为12臟，宽度D2为0.3mm。所述主栅线I顶端还设有缓冲段，所述缓冲段为连续渐变式，所述缓冲段均包括I条缓冲线条，所述每条缓冲线条长度L4为3.4mm，连接主栅线I处的宽度D41为0.04mm，连接正面电极边框4处的宽度D42为0.06mm。所述副栅线2与主栅线I连接部分为渐变式，所述渐变式连接点的宽度D5为副栅线宽度的1.2倍，所述渐变部分的长度L5为3mm，所述渐变式采用连续渐变连接段7和阶梯式渐变连接段8连接。所述的正面电极边框4为正方形封闭框，正面电极边框4的边长L为153mm，所述正面电极边框4的线宽与副栅线2线宽相同；所述正面电极边框4设有倒角，所述倒角距离为1mm，所述各倒角距离相等。所述背面电极主栅线与正面电极主栅线的条数、位置相对应，所述每条背面电极主栅线段数为3段，每段长度L6为20mm，宽度D6为2.5mm，所述每条背面电极主栅线边缘设有均匀分布置的锯齿，所述锯齿高0.5mm。在背电场中还设有与背电极位置相同的遮挡区域，所述遮挡区域长度L7与背电极长度L6相同，所述遮挡区域宽度D7为2.5mm，所述背电场边长L8为155mm ;所述背电场四个顶角设有倒角，所述倒角角度为45°，倒角距离L9为1.5mm。
[0025]实施例2:另一种多主栅结构的太阳能电池，包括正面电极、背面电极和背电场，所述正面电极包括4主栅线1、副栅线2、细栅线3和正面电极边框4，所述主栅线I之间相互平行，并左右对称居中分布，相邻主栅线I的间距D为39mm ;在主栅线I相垂直的方向上设置有92条副栅线2，在所述相邻副栅线2之间连接有46条并与主栅线I相平行的细栅线3。主栅线I采用直通式，所述直通式主栅线为全镂空，镂空图案为方形，长度L3为145_，宽度D3为0.2?1.5_。所述主栅线I顶端还设有缓冲段，所述缓冲段为阶梯渐变式，所述缓冲段均包括I条缓冲线条，所述每条缓冲线条长度L4为4mm，连接主栅线I处的宽度D41为1.2mm，连接正面电极边框4处的宽度D42为0.04mm。所述副栅线2与主栅线I连接部分为非渐变式，所述非渐变式连接点的宽度为0.035mm。所述的正面电极边框4为正方形封闭框，正面电极边框4的边长L为153mm，所述正面电极边框4的线宽与副栅线2线宽相同；所述正面电极边框4设有倒角，所述倒角距离为1mm，所述各倒角距离相等。所述背面电极主栅线与正面电极主栅线的条数、位置相对应，所述每条背面电极主栅线段数为3段，每段长度L6为20mm，宽度D6为2.0mm,所述每条背面电极主栅线边缘设有均匀分布置的锯齿，所述锯齿高0.5_。在背电场中还设有与背电极位置相同的遮挡区域，所述遮挡区域长度L7与背电极长度L6相同，所述遮挡区域宽度D7为2.0mm，所述背电场边长L8为155mm ；所述背电场四个顶角设有倒角，所述倒角角度为45°，倒角距离L9为1.5mm。
【权利要求】
1.一种多主栅结构的太阳能电池，包括正面电极、背面电极和背电场，其特征在于:所述正面电极包括4条或4条以上的主栅线(1)、副栅线(2)、细栅线(3)和正面电极边框(4)，所述主栅线(I)之间相互平行，并左右对称居中分布，所述相邻主栅线(I)的间距D为正面电极边框(4)边长L/主栅线条数NI 土 1mm ;所述主栅线(I)采用分段式或直通式，所述分段式或直通式主栅线区域均设有镂空，所述主栅线(I)顶端还设有缓冲段；在所述主栅线(I)相垂直的方向上设置有一定数量的副栅线(2)，在所述相邻副栅线(2)之间连接有一定数量并与主栅线(I)相平行的细栅线(3);所述背面电极主栅线与正面电极主栅线的条数、位置相对应。
2.如权利要求1所述的多主栅结构的太阳能电池，其特征在于:所述分段式主栅线包括镂空部分(5)和非镂空部分(6)，所述镂空部分的段数为4?10段，每段长度LI为5?30mm，宽度Dl为0.2?2.0mm,非镂空部分每段长度L2为4?20mm，宽度D2为0.15-0.5mm。
3.如权利要求1所述的多主栅结构的太阳能电池，其特征在于:所述直通式主栅线为全镂空，长度L3大于硅片边长的3/4，宽度D3为0.2?1.5mm。
4.如权利要求1、2或3所述的多主栅结构的太阳能电池，其特征在于:所述分段式或直通式主栅线区域的镂空图案为圆形、方形、菱形、椭圆形、线条形或不规则形。
5.如权利要求1所述的多主栅结构的太阳能电池，其特征在于:所述缓冲段为连续渐变式或阶梯渐变式，所述缓冲段均包括I条或I条以上的缓冲线条，所述每条缓冲线条长度L4为O?20mm，连接主栅线(I)处的宽度D41为0.03?1.5mm，连接正面电极边框(4)处的宽度D42为0.02?1.5_。
6.如权利要求1所述的多主栅结构的太阳能电池，其特征在于:所述副栅线(2)与主栅线(I)连接部分为渐变式或非渐变式，所述渐变式连接点的宽度D5为副栅线宽度的I?4倍，所述渐变部分的长度L5为0.02mm至主栅线间距的1/2，所述渐变式采用连续渐变连接段(7)和/或阶梯式渐变连接段(8)连接。
7.如权利要求1所述的多主栅结构的太阳能电池，其特征在于:所述的正面电极边框(4)为正方形封闭框，所述正面电极边框(4)的边长L为电池片边长Lc-0.5?Lc-6mm，所述正面电极边框(4)的线宽与副栅线(2)线宽相同；所述正面电极边框(4)设有倒角，所述倒角距离为0.5?2mm，所述各倒角距离为相等或不相等。
8.如权利要求1所述的多主栅结构的太阳能电池，其特征在于:所述副栅线数量为50?150根，宽度为0.02?0.12_。
9.如权利要求1所述的多主栅结构的太阳能电池，其特征在于:所述每条背面电极主栅线段数为I?6段，每段长度L6为6mm?Lc，宽度D6为0.8?3.0mm,所述每条背面电极主栅线边缘设有均匀分布置的锯齿，所述锯齿高0.2?1mm。
10.如权利要求1所述的多主栅结构的太阳能电池，其特征在于:所述的背电场中设有与背电极位置相同的遮挡区域，所述遮挡区域长度L7与背电极长度L6相同，所述遮挡区域宽度D7为D6?D6-0.5mm，所述背电场边长L8为Lc?Lc_4mm ;所述背电场四个顶角设有倒角，所述倒角角度为45°，倒角距离L9为0.5?2.5mm。
【文档编号】H01L31/05GK204230272SQ201420588932
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月13日 优先权日:2014年10月13日
【发明者】金井升, 袁占强, 蒋方丹, 郑旭然, 刘自龙, 王学林, 丁留伟, 亢方方 申请人:浙江晶科能源有限公司, 晶科能源有限公司