一种太阳电池的多级栅线布局结构及方法与流程

技术特征：

1.一种太阳电池的多级栅线布局结构，包括设置在太阳电池表面上的主栅线、次主栅线和细栅线，所述细栅线包括第一细栅线和第二细栅线，其特征在于：所述次主栅线与所述主栅线平行，所述主栅线与所述次主栅线之间通过所述第一细栅线垂直联通，所述次主栅线远离所述主栅线一端垂直联通所述第二细栅线，所述主栅线、所述次主栅线和所述细栅线将所述太阳电池分为两个区域。

2.根据权利要求1所述的一种太阳电池的多级栅线布局结构，其特征在于：所述主栅线和所述第一细栅线构成第一区域，所述次主栅线和所述第二细栅线构成第二区域。

3.根据权利要求1或2所述的一种太阳电池的多级栅线布局结构，其特征在于：所述第一细栅线连接所述主栅线一端粗，所述第一细栅线连接所述次主栅线一端细，所述第二细栅线连接所述次主栅线一端粗，所述第二细栅线另一端细。

4.根据权利要求1或2所述的一种太阳电池的多级栅线布局结构，其特征在于：所述区域大于或等于两个。

5.根据权利要求3所述的一种太阳电池的多级栅线布局结构，其特征在于：所述太阳电池为砷化镓大面积太阳电池或硅大面积太阳电池。

6.一种太阳电池的多级栅线布局方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，

分区步骤，以主栅线为基准，向远离主栅线的电池两端进行区域划分，每一个区域靠近主栅的一端都设有一个次主栅，次主栅与主栅平行，并且每个区域的细栅分布进行分别优化，根据优化的结果不同，不同区域的细栅粗细、细栅间距存在差异；

优化步骤，将太阳电池分为两个区域，靠近主栅线的区域为第一区域，远离主栅线的区域为第二区域，对所述区域进行优化，在优化过程中，首先对第二区域的细栅线进行优化，通过测量该电池的技术参数，确定第二区域的细栅线长度，第二区域的细栅线间距，计入流入第一区域的电流，然后对第一区域的细栅线进行优化；

区域长度划分步骤，将太阳电池划分为两个区域，以方便区域优化，电池长度为L，指定第二区域的长度为X×L(0<X<1)，并在此面积上对第二区域进行优化，获得细栅线的粗细优化值和细栅线间距优化值，使得第二区域的栅线发热功率、电池表面发热功率和栅线遮挡功率，损失之和最小，为第一损失；在第二区域电流全部流到第一区域的条件下，对第一区域进行优化，获得细栅线的粗细优化值和细栅线间距优化值，使得第一区域的栅线发热功率、电池表面发热功率和栅线遮挡功率，损失之和最小，为第二损失；当X取得某一值时，第一损失和第二损失的和P达到最小，此时可以确定第二区域的长度为X×L，第一区域的长度为(1-X)×L，细栅线的粗细和细栅线间距亦分别采取各区域的优化值。

7.根据权利要求6所述的一种太阳电池的多级栅线布局方法，其特征在于：所述第一损失和第二损失的和P可通过下列公式计算：

P＝P_fingerA+P_fingerB+P_spaceA+P_spaceB+P_shadeA+P_shadeB+P_shade-busbar

其中P_fingerA为第二区域栅线发热功率，P_fingerB为第一区域栅线发热功率，可通过下列公式计算：

P_spaceA为第二区域电池表面发热功率，P_spaceB为第一区域栅线发热功率，可通过下列公式计算：

P_shadeA为第二区域栅线遮挡功率，P_shadeB为第一区域栅线遮挡功率，可通过下列公式计算：

P_shade-busbar为主栅遮挡功率损失，可通过下列公式计算：

其中，Im(mA/cm2)为电池片工作点电流密度，Vm(V)为电池片工作点电压，length(cm)为栅线长度，myheight(um)为栅线高度，resisivity(Ω-cm)为栅线电阻率，sheet(Ω)为电池片表面方阻，mywidthA(um)为第二细栅线粗端宽度，mynarrowA(um)为第二细栅线细端宽度，lengthA(cm)为第二细栅线长度，myspaceA(mm)为第二细栅线间距，mywidthB(um)为第一细栅线粗端宽度，mynarrowB(um)为第一细栅线细端宽度，lengthB(cm)为第一细栅线长度，myspaceB(mm)为第一细栅线间距

其中，widthA(um)＝mywidthA/10000，narrowA(um)＝mynarrowA/10000，spaceA(cm)＝myspaceA/10，widthB(um)＝mywidthA/10000，narrowB(um)＝mynarrowA/10000，spaceB(cm)＝myspaceA/10。

8.根据权利要求6所述的一种太阳电池的多级栅线布局方法，其特征在于：所述技术参数包括理想最大功率工作点电压、最大功率工作点电流、栅线的电阻率、栅线高度和电池的表面方阻。

9.根据权利要求6至8任一所述的一种太阳电池的多级栅线布局方法，其特征在于：所述区域大于或等于两个。