一种太阳能电池片及其印刷网版的制作方法

文档序号:13106597阅读:261来源:国知局
一种太阳能电池片及其印刷网版的制作方法与工艺

本实用新型涉及太阳电池制造技术领域,具体涉及一种太阳能电池片及其印刷网版。



背景技术:

常规的化石燃料日益消耗殆尽,在现有的可持续能源中,太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。光伏发电是利用太阳光能使半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能,并使之转变成电能的直接发电方式,是当今太阳光发电的主流。时下,人们通常所说太阳光发电就是太阳能光伏发电,亦称太阳能电池发电。可以将太阳能直接转换成电能,其发电原理是基于半导体PN2结的光生伏特效应。其中,晶体硅太阳能电池由于丰富的硅储量得到了广泛应用。

现有的晶体硅太阳能电池的制备工艺如下:清洗制绒→扩散→刻蚀/去PSG→PECVD→丝网印刷→烧结→测试分档→分选→包装。其中丝网印刷是在镀膜后电池片N2面印刷有正电极,正电极用来收集激发的载流子,与背电极连结形成通路传导电流。

如图1所示,为现有的太阳能电池片,电池片11划分为沿横向依次排列的至少三个受光区,相邻两个受光区之间设有一条主栅12,每个受光区中设有数条副栅13,每条主栅12沿纵向延伸,数条主栅12沿横向依次排列,每条副栅13沿横向延伸,数条副栅13沿纵向依次排列,各条主栅之间等间距设置,以四主栅的电池片为例,间距为31.2毫米,如图2所示,为现有的太阳能电池的印刷网版,包括网框21和张紧在网框21内侧的网布22,网布22包括印刷区,印刷区设有用于透浆印刷主栅12的主栅槽23和用于透浆印刷副栅13的副栅槽24。

而现实生产中,由于扩散炉结构和石英舟上电池片密度的原因,电池片方阻均匀性较差,电池片方阻自中心到边缘依次递减,电池片边缘的适宜烧结温度高于电池片中心的适宜烧结温度,现有的电池片烧结后,用EN3测试机拍照,可以看到中心区域烧结过度形成发黑区域,即黑心,黑心导致电池片效率下降,形成不良产品,导致客诉,影响生产。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种太阳能电池片,其正电极结构不但能减少烧结不良,避免黑心现象,而且降低电池正面的接触电阻,减少太阳能电池功率损耗,综合提升电池效率。

为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种太阳能电池片,所述电池片划分为沿横向依次排列的至少三个受光区,任意相邻的两个所述受光区之间设有一条主栅,每个所述受光区中设有数条副栅,

当所述受光区的个数为偶数时,沿横向方向,设于最中间的所述主栅作为中心主栅,沿向左渐远所述中心主栅的方向,不同所述受光区的横向尺寸依次递增,沿向右渐远所述中心主栅的方向,不同所述受光区的横向尺寸依次递增;

当所述受光区的个数为奇数时,沿横向方向,设于最中间的所述受光区作为中心受光区,相邻设于所述中心受光区左侧的主栅作为左主栅,相邻设于所述中心受光区右侧的主栅作为右主栅,沿向右渐远所述左主栅的方向,不同所述受光区的横向尺寸依次递增,沿向左渐远所述右主栅的方向,不同所述受光区的横向尺寸依次递增。

进一步的:横向尺寸最大的所述受光区的横向尺寸为9-60毫米,横向尺寸最小的所述受光区的横向尺寸为8-52毫米。

进一步的:所述依次递增为按等差数列依次递增。

进一步的:沿向左方向的递增公差和沿向右方向的递增公差相同。

进一步的:每条所述主栅沿纵向延伸,至少两条所述主栅沿横向依次排列。

进一步的:每条所述副栅沿横向延伸,设于同一所述受光区中的不同副栅沿纵向依次等间距排列,设于相邻的两个所述受光区中的副栅的条数相同,且位置一一对应的设置在同一横向直线上。

进一步的:沿横向方向,设于最左侧和最右侧的所述受光区作为边缘受光区,设于所述边缘受光区之间的所述受光区作为内部受光区,设于所述边缘受光区中的副栅,仅一端和与其相邻的一条所述主栅交汇,设于所述内部受光区中的副栅,两端分别和与其相邻的两条所述主栅交汇。

进一步的:所述受光区个数为3-17个,所述主栅条数为2-16条,设于同一所述受光区中的副栅条数为80-200条。

进一步的:所述主栅和所述副栅具有与各自延伸方向同向的长度方向、垂直于所述电池片的厚度方向以及分别与各自长度方向和厚度方向垂直的宽度方向,所述主栅长度为153-156毫米,所述主栅宽度为300-1000微米,所述副栅长度为8-60毫米,所述副栅宽度为20-100微米。

本实用新型还提供另外一个技术方案:一种太阳能电池片的印刷网版,用于制备如上所述的太阳能电池片,包括网框和张紧在所述网框内侧的网布,所述网布包括印刷区,所述印刷区设有用于透浆印刷所述主栅的主栅槽和用于透浆印刷所述副栅的副栅槽,所述主栅槽与所述主栅一一对应,所述副栅槽与所述副栅一一对应。

由于上述技术方案运用,本实用新型与现有技术相比具有下列优点:

(1)本实用新型公开的太阳能电池片,通过将电池片的受光区横向尺寸自中心到边缘依次递增,电池片边缘位置的受光区横向尺寸较大以增大电池片边缘位置的副栅电阻,电池片中心位置的受光区横向尺寸较小以减小电池片中心位置的副栅电阻,使得电池片边缘位置、边缘位置副栅以及边缘位置主栅之间的串阻更接近电池片中心位置、中心位置副栅以及中心位置主栅之间的串阻,从而使得电池片边缘的适宜烧结温度与电池片中心的适宜烧结温度更为接近,减少烧结不良,增强太阳能电池竞争力;

(2)本实用新型公开的太阳能电池片,靠近电池片边缘位置的主栅间距大于现有技术中的主栅间距,由于电池片边缘自身方阻较小,因此边缘位置副栅的电阻不会明显变大,电池片边缘位置、边缘位置副栅以及边缘位置主栅之间的串阻不会明显提高,电池片边缘的受光面积在增大同时串阻没有明显增大,可提高电池片边缘电池光生电流,靠近电池片中心位置的主栅间距小于现有技术中的主栅间距,由于电池片中心位置自身方阻较大,因此中心位置副栅的电阻能够明显变小,电池片中心位置、中心位置副栅以及中心位置主栅之间的串阻可明显降低,电池片中心的受光面积在减小同时串阻明显降低,电池片中心的光生电流并不会减少很多,综合效果,电池转换效率可得到提升,增强太阳能电池竞争力;

(3)本实用新型公开的太阳能电池片,降低正面电池接触电阻,进而减少组件功率损耗;

(4)本实用新型公开的太阳能电池片,通过将依次递增设置为按等差数列依次递增,可更好的匹配电池扩散方阻,进而降低电阻,增加光生电流。

附图说明

图1为现有技术公开的太阳能电池片的正面示意图。

图2为现有技术公开的太阳能电池片的印刷网版的正面示意图。

图3为本实用新型实施例一公开的太阳能电池片的正面示意图。

图4为本实用新型实施例一公开的太阳能电池片的印刷网版的正面示意图。

图5为本实用新型实施例二公开的太阳能电池片的正面示意图。

图6为本实用新型实施例二公开的太阳能电池片的印刷网版的正面示意图。

其中:11、电池片;12、主栅;13、副栅;21、网框;22、网布;23、主栅槽;24、副栅槽;31、电池片;32、主栅;33、副栅;41、网框;42、网布;43、主栅槽;44、副栅槽;51、电池片;52、主栅;53、副栅;61、网框;62、网布;63、主栅槽;64、副栅槽。

具体实施方式

结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:

实施例一

参见图3,如其中的图例所示,一种太阳能电池片,包括电池片31,电池片31划分为沿横向依次排列的6个受光区,相邻2个受光区之间设有一条主栅32,每个受光区中设置100条副栅33,每条主栅32沿纵向延伸,5条主栅32沿横向依次排列,每条副栅33沿横向延伸,100条副栅33沿纵向等间距依次排列。

沿横向方向,设于最中间的主栅作为中心主栅,沿向左渐远中心主栅的方向,三个受光区的横向尺寸依次递增,沿向右渐远中心主栅的方向,三个受光区的横向尺寸依次递增。

横向尺寸最大的受光区的横向尺寸为32毫米,横向尺寸最小的受光区的横向尺寸为20毫米。

上述依次递增为按等差数列依次递增,公差为6毫米。

沿向左方向的递增公差和沿向右方向的递增公差相同。

设于同一受光区中的不同副栅沿纵向依次等间距排列,设于相邻的两个受光区中的副栅条数相同,位置一一对应设置在同一横向直线上。

沿横向方向,设于最左侧和最右侧的两个受光区作为边缘受光区,位于边缘受光区之间的四个受光区作为内部受光区,设于上述边缘受光区中的副栅33,仅一端和与其相邻的一条主栅32交汇,设于上述内部受光区中的副栅33,两端分别和与其相邻的两条主栅32交汇。

主栅32长度为153毫米,主栅32宽度为300微米。

将本实施例与现有技术的电池片进行电性能检测,结果如下:

表中的测试数据都是在1个太阳光照强度下得到,这里的1个太阳光照强度是指25℃下,入射光功率为1000W/m2。入射光谱为AM1.5G标准太阳光谱。

Uoc表示电池处于开路时的输出电压;

Isc表示电池短路电流;

FF表示电池的填充因子;

Ncell表示电池的转换效率。

由上表可以看出,综合效果,电池转换效率可提升0.05%。

参见图4,如其中的图例所示,为制备上述太阳能电池片的印刷网版,包括网框41和张紧在网框41内侧的网布42,网布42包括印刷区,印刷区设有用于透浆印刷5条主栅32的5条主栅槽43和用于透浆印刷100条副栅33的100条副栅槽44,5条主栅槽43与5条主栅32一一对应,100条副栅槽44与100条副栅33一一对应。

电极浆料通过主栅槽43透印到电池片上形成主栅32,通过副栅槽44透印到电池片上形成副栅33。

本实施例中,主栅为5条,设于同一受光区的副栅为100条,在其它实施例中,主栅也可以为≥2的其它奇数条,例如3条或7条,副栅也可以为其它条数,例如80条、150条、200条。

本实施例中,主栅长度为153毫米,主栅宽度为300微米,副栅宽度为20微米,在其它实施例中,主栅长度也可以为153-156毫米之间的其他数值,例如154毫米、155毫米以及156毫米,主栅宽度也可以为300-1000微米之间的其他数值,例如400微米、600微米、800微米以及1000微米,副栅长度也可以为其他数值,例如154毫米、155毫米、156毫米,副栅宽度也可以为20-100微米之间的其他数值,例如30微米、40微米、50微米、100微米。

本实施例中,依次递增为按等差数列依次递增,在其它实施例中,依次递增也可以随机递增。

本实施例中,沿向左方向的递增公差与沿向右方向的递增公差相同,在其它实施例中,沿向左方向的递增公差与沿向右方向的递增公差也可以不同。

本实施例中,设于同一受光区中的不同副栅沿纵向依次等间距排列,在其它实施例中,设于同一受光区中的不同副栅沿纵向依次随机间距排列。

本实施例中,设于相邻的两个受光区中的副栅条数相同,在其它实施例中,设于相邻的两个受光区中的副栅条数也可以不同。

本实施例中,设于相邻的两个受光区中的副栅位置一一对应设置在同一横向直线上,在其它实施例中,设于相邻的两个受光区中的副栅位置也可以错开。

实施例二

参见图5,如其中的图例所示,一种太阳能电池片,包括电池片51,电池片51划分为沿横向依次排列的7个受光区,相邻2个受光区之间设有一条主栅52,每个受光区中设置100条副栅53,每条主栅52沿纵向延伸,6条主栅52沿横向依次排列,每条副栅53沿横向延伸,100条副栅53沿纵向等间距依次排列。

沿横向方向,设于最中间受光区作为中心受光区,相邻设于所述中心受光区左侧的主栅作为左主栅,相邻设于所述中心受光区右侧的主栅作为右主栅,沿向右渐远左主栅的方向,四个不同受光区的横向尺寸依次递增,沿向左渐远右主栅的方向,四个不同受光区的横向尺寸依次递增。

横向尺寸最大的受光区的横向尺寸为27.4毫米,横向尺寸最小的受光区的横向尺寸为15.4毫米。

上述依次递增为按等差数列依次递增,公差为4毫米。

沿向左方向的递增公差和沿向右方向的递增公差相同。

沿横向方向,设于最左侧和最右侧的两个受光区作为边缘受光区,设于边缘受光区之间的四个受光区作为内部受光区,设于上述边缘受光区中的副栅53,仅一端和与其相邻的一条主栅52交汇,设于上述内部受光区中的副栅53,两端分别和与其相邻的两条主栅52交汇。

主栅52长度为153毫米,主栅52宽度为300微米,副栅53宽度为20微米。

参见图6,如其中的图例所示,为制备上述太阳能电池片的印刷网版,包括网框61和张紧在网框61内侧的网布62,网布62包括印刷区,印刷区设有用于透浆印刷6条主栅52的6条主栅槽63和用于透浆印刷100条副栅53的100条副栅槽64,5条主栅槽63与5条主栅52一一对应,100条副栅槽64与100条副栅53一一对应。

电极浆料通过主栅槽63透印到电池片上形成主栅52,通过副栅槽64透印到电池片上形成副栅53。

本实施例中,主栅为6条,设于同一受光区的副栅为100条,在其它实施例中,主栅也可以为≥2的其它偶数条,例如2条或4条,副栅也可以为其它条数,例如80条、150条、200条。

本实施例中,主栅长度为153毫米,主栅宽度为300微米,副栅长度为153毫米,副栅宽度为20微米,在其它实施例中,主栅长度也可以为153-156毫米之间的其他数值,例如154毫米、155毫米以及156毫米,主栅宽度也可以为300-1000微米之间的其他数值,例如400微米、600微米、800微米以及1000微米,副栅长度也可以为其他数值,例如154毫米、155毫米、156毫米,副栅宽度也可以为20-100微米之间的其他数值,例如30微米、40微米、50微米、100微米。

本实施例中,依次递增为按等差数列依次递增,在其它实施例中,依次递增也可以随机递增。

本实施例中,沿向左方向的递增公差和沿向右方向的递增公差相同,在其它实施例中,沿向左方向的递增公差和沿向右方向的递增公差也可以不同。

本实施例中,设于同一受光区中的不同副栅沿纵向依次等间距排列,在其它实施例中,设于同一受光区中的不同副栅沿纵向依次随机间距排列。

本实施例中,设于相邻的两个受光区中的副栅条数相同,在其它实施例中,设于相邻的两个受光区中的副栅条数也可以不同。

本实施例中,设于相邻的两个受光区中的副栅位置一一对应设置在同一横向直线上,在其它实施例中,设于相邻的两个受光区中的副栅位置也可以错开。

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。

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