一种五主栅密栅浅结多晶硅电池片的制作方法

本实用新型属于太阳能发电技术领域，尤其涉及一种五主栅密栅浅结多晶硅电池片。

背景技术：

在现阶段能源问题日益严峻，传统能源储量下降和带来的环境问题越来越制约经济的发展，从而导致新能源产业迅猛发展。在这样的大背景下光伏产业作为新能源产业的中坚力量，快速在我国遍地开花。但是，长期以来光伏产业的尖端技术和工艺大部分被国外企业所垄断，况且光伏行业又面临越来越激烈的竞争，这就要求我们国内企业必须搞自主研发，提升国内光伏企业的竞争力。

在各种太阳能电池中，硅太阳能电池因其可靠性高、寿命长、能承受各种环境变化等优点成为太阳能电池的主要品种。太阳电池产业化所面临的主要问题之一是如何在保证电池高转换效率前提下降低生产成本。五主栅密栅浅结多晶硅电池片既能增大电池有效受光面积且不至于显著增大电阻损失影响填充因子，又能降低单片电池银浆耗量，从而使得转换效率提升和生产成本降低，提升企业的市场竞争力。通过多主栅多晶太阳能电池的实施，可推进我国光伏技术的发展和进步，提高光电转换效率，降低太阳电池的生产成本，解决因日益严重的能源匮乏而制约我国经济发展的矛盾。

申请号为201320448956.9的一种五主栅太阳能晶硅电池，包括主栅、细栅、减反膜、P型硅片、铝背场和背电极，其特征在于：以所述的P型硅片为衬底，正面涂覆减反膜，反面覆盖铝背场；减反膜上表面有五根平行的主栅，每根主栅总长度为154.5mm，其上均布八段长度8mm、宽度1mm的小段，其余部位宽度0.3mm的小段；细栅是垂直于主栅的实心线，长度为154.5mm，宽度为35μm，共有细栅90根；铝背场上采用五根背电极，五根背电极的中心线分别与五根主栅中心线重合，每根背电极均分为四小段，每一段长度为12mm,宽度为1.8mm；所述背电极的长度方向两侧共垂直分布有触须20根，背电极的宽度方向两侧共垂直分布有触须4根，单个触须长度为1mm,宽度为0.5mm。该实用新型结构复杂，电池转化效率低。

技术实现要素：

本实用新型要解决上述问题，提供一种五主栅密栅浅结多晶硅电池片,该电池片结构简单，成本低廉，且具有良好的转化效率。

本实用新型解决问题采用的技术方案是，提出一种五主栅密栅浅结多晶硅电池片，包括正面电极、正面减反射膜、N型半导体、PN结、P型半导体、背面电极和反光层，其特征在于：所述正面电极上设有五条相互平行的主栅线和若干条细栅线，所述主栅线均为螺旋形，所述细栅线均由五个纺锥形结构首尾连接而成，所述纺锥形结构的中间最宽部分与所述主栅线连接，且所述细栅线的中心轴均与所述主栅线垂直；所述细栅线之间的密度从正面电极的两侧向中间递增。

优选地，所述主栅线螺旋部分的最大宽度为0.5-0.8mm，相邻两根主栅线之间间距为22-28mm。

优选地，所述细栅线的数量为100-150根。

优选地，所述细栅线的纺锥形结构的中部最宽部分宽50-60μm。

优选地，所述PN结结深0.15-0.3μm。

本实用新型的有益效果

1. 主栅线为螺旋形，能增加受光面积，减少银浆用量。

2. 细栅线由五根中间宽两边细的纺锥形结构首尾连接而成，且中间最宽部分与主栅线连接，由于主栅线附近电子数多，使得汇集电流效果好。

3. 外侧区域密度小于内侧，解决了边缘低方阻区光损耗问题，提高转换效率。

4. 更细的主栅线和细栅线以增加电池的有效受光面积。

5. 五根主栅线，相比传统技术，增加了主栅线数量，能够减少电流在细栅线中经过的距离，并减少每条主栅线自身承载的电流，从而解决因主栅线与细栅线变细带来的电阻损失，使减少对填充因子FF的影响，不至于显著增大电阻损失影响填充因子，又能降低单片电池银浆耗量，节约成本。

6. 增加细栅线数量以减小每根细栅线之间的宽度，达到增强栅线收集电流的能力，以充分收集光照产生的电流，并降低栅线变细带来的电阻损失。

7. PN结结深的设计，使得在不增加成本的前提下能够显著降低太阳能电池片表面的少数载流子的复合速度，提高短波段的光谱响应。

附图说明

图1是一种五主栅密栅浅结多晶硅电池片正面电极的结构示意图；

图2是一种五主栅密栅浅结多晶硅电池片的结构示意图。

图中：10-正面电极，11-主栅线，12-细栅线，13-纺锥形结构，20-正面减反射膜，30-N型半导体，40-PN结，50-P型半导体，60-背面电极，70-反光层。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施方式，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例1

一种五主栅密栅浅结多晶硅电池片，如图2所示，包括正面电极10、正面减反射膜20、N型半导体30、PN结40、P型半导体50、背面电极60和反光层70。

如图1所示，正面电极10上设有五条相互平行的主栅线11和若干条细栅线12。

本实施例中，主栅线11均为螺旋形，细栅线12有100根，且每根细栅线12均由五个纺锥形结构13首尾连接而成。由于主栅线11附近电子数多，将锥形结构13的中间最宽部分与主栅线11连接，使得汇集电流效果好。细栅线12的中心轴均与主栅线11垂直，细栅线12之间的密度从正面电极10的两侧向中间递增，解决了边缘低方阻区光损耗问题，提高转换效率。主栅线11螺旋部分的最大宽度为0.5mm，相邻两根主栅线11之间间距为22mm；细栅线12的纺锥形结构13的中部最宽部分宽50μm。这种更细的主栅线11和细栅线12能增加电池的有效受光面积，同时增加主栅线11数量能减少电流在细栅线12中经过的距离，减少每条主栅线11自身承载的电流，从而解决因主栅线11与细栅线12变细带来的电阻损失，以减少对填充因子FF的影响，不至于显著增大电阻损失影响填充因子，又能降低单片电池银浆耗量，节约成本。而增加细栅线12数量以减小每根细栅线12之间的宽度，能达到增强栅线收集电流的能力，以充分收集光照产生的电流，并降低栅线变细带来的电阻损失。PN结40结深0.15μm，使得在不增加成本的前提下能够显著降低太阳能电池片表面的少数载流子的复合速度，提高短波段的光谱响应。得到的五主栅密栅浅结多晶硅电池片性能指标如下：开路电压（Uoc）：≥0.628V；短路电流（Isc）：≥8.8A；填充因子（FF）：≥78.5%；转换效率：≥18.5%。

实施例2

本实施例的结构与上述实施例基本相同，其区别仅在于本实施例中：细栅线12有125根，且其纺锥形结构13的中间最宽部分宽55μm。五根主栅线11螺旋部分的最大宽度为0.65mm，相邻两根主栅线11之间间距为25mm。PN结40结深0.27μm。得到的五主栅密栅浅结多晶硅电池片性能指标如下：开路电压（Uoc）：≥0.628V；短路电流（Isc）：≥8.8A；填充因子（FF）：≥78.5%；转换效率：≥18.5%。

实施例3

本实施例的结构与上述实施例基本相同，其区别仅在于本实施例中: 细栅线12有150根，且其纺锥形结构13的中间最宽部分宽60μm。五根主栅线11螺旋部分的最大宽度为0.8mm，相邻两根主栅线11之间间距为28mm。PN结40结深0.3μm。得到的五主栅密栅浅结多晶硅电池片性能指标如下：开路电压（Uoc）：≥0.628V；短路电流（Isc）：≥8.8A；填充因子（FF）：≥78.5%；转换效率：≥18.5%。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明，本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。