一种单晶硅太阳能电池的网版结构的制作方法

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，更具体的是涉及一种单晶硅太阳能电池的网版结构。

背景技术：

随着晶体硅光伏技术的快速发展，太阳能电池生产规模的扩大以及内在质量效益的驱动，如何降低成本、提高效率成为电池规模化生产的重中之重。目前晶体硅电池最常见的包括单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池，准单晶或类单晶电池是介于单晶硅和多晶硅共同衬底上的太阳能电池。这其中90％以上的晶体硅太阳能电池均采用丝网印刷技术使金属浆料和硅衬底接触，从而导出太阳能电池片的光生电流。

目前的单晶硅太阳能电池工艺在电池正面采用丝网印刷正电极网版结构，将金属ag浆料从无感光胶膜区挤压漏印至电池片正表面，经烘干烧结后与太阳能电池衬底反应熔融为一体。在印刷过程中如ag浆料覆盖过多会导致正电极遮光面积过大，从而可利用入射光减少以致效率低下，若ag浆料覆盖过少，会导致正电极金属传导电阻增加从而电流收集率低下。目前常用的5bb实心主栅线结构虽然尽可能平衡了入射光和传导电阻，但主栅线中部实心区并未对收集光生载流子起主导作用，同时还增加了遮光面积和ag浆料耗量，在主栅线两端分别与最边缘副栅线接触相连的区域，由于接近脆性单晶硅太阳能电池片边沿，经与高温、加压和一定速度的焊带焊接后，容易导致边沿晶格结构受到破坏，沿此处出现隐裂破碎一类问题。另一处衔接位置即与主栅线垂直相连的多条副栅线区，在该区域收集传导电流汇聚到最大值，要求正电极金属传导电阻最低，但常规的均匀横截面积副栅线难以满足降低电阻值的要求。随着提高效率趋势发展，电池正面的正电极主栅线、副栅线逐渐变窄、细化以降低遮光和ag浆使用量，但过细的栅线结构容易出现堵网、虚印断栅等不良，尤其针对只有主栅线宽度约1/20宽度值的副栅线，中部虚印断栅的风险将显著提高。

其次，单晶硅太阳能电池工艺在电池背面采用丝网印刷背电极网版套印结构，将金属al浆料挤压漏印至电池片背表面上形成大面积铝背电场结构，构成与原内建电场指向相同的电场，形成高低结电场以阻碍光生少子向背表面运动，提高开路电压而提效，也可对长波(＞1000nm)光线反射从而增加短路电流以提效，以及收集背面的光生载流子。单晶硅太阳能电池背面还需设置利于焊带焊接的背面汇聚电极部分，考虑金属自身电导率与成型浆料可焊接性，通常选用ag浆料或ag-al混合浆料再次丝网印刷嵌合在铝背电场结构中，烘干烧结。而al背电场与背面ag或ag-al汇聚电极的重合印刷位置，因为浆料层叠后有机溶剂排除不畅，在同一烘干烧结工艺温度及气氛控制下，靠近背面汇聚电极的重叠部分容易出现浆料烧结后重叠鼓泡现象。因此，急需要一种电池片结构，以应对单晶硅太阳能电池片的以上正背面电极问题。

故如何解决上述技术问题，对于本领域技术人员来说很有现实意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：为了解决现有单晶硅太阳能电池片正电极遮光面积过大，导致效率低下，正电极主栅线两端焊接后电池片边沿容易隐裂破碎，副栅线断裂会影响整块电池片的正电极电流传导的技术问题，本实用新型提供一种单晶硅太阳能电池的网版结构。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种单晶硅太阳能电池的网版结构，包括电池片，电池片正面设置有若干正面电极区，相邻正面电极区之间均设置有主栅线，主栅线中部均设置有隔断区，主栅线垂直连接有若干位于正面电极区的副栅线，主栅线两末端均与最边缘的副栅线连接，相邻副栅线之间均连接有防断栅线。

进一步地，相邻防断栅线之间交错布置。

进一步地，隔断区的宽度为0.04-0.36mm。

进一步地，主栅线与副栅线之间均连接有接触延伸段，接触延伸段的高度大于副栅线的高度，接触延伸段由靠近主栅线的一端向远离主栅线的一端逐渐变窄。

进一步地，接触延伸段的长度为0.3-0.7mm，接触延伸段靠近主栅线的一端宽度为0.6mm，接触延伸段远离主栅线的一端宽度为0.3mm。

进一步地，电池片背面在对应正面电极区位置开设有若干纵向排列的条形镂空区，条形镂空区内均嵌设有镂空电极，镂空电极两侧端均垂直连接有若干等间距排列的条形引脚。

进一步地，条形镂空区的长度为9-18mm，条形镂空区的宽度为1.1-2.2mm。

进一步地，在竖直方向上相邻两条形镂空区的间距为17.40-31.25mm。

进一步地，条形引脚的长度为0.2-0.4mm，条形引脚的宽度为0.1-0.2mm。

进一步地，每个条形镂空区的面积大于对应镂空电极加条形引脚的总面积。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型将电池片正面(即正电极)采用分区结构，且主栅线中部设有隔断区，在保证光生载流子收集与组件焊带焊接可靠性基础上，去除部分主栅线中部实心区，减少了遮光面积和ag浆料耗量，同时在主栅线两末端分别与最边缘副栅线接触相连的区域，降低焊接高温、高压和加速度的焊带焊接区，以降低边沿晶格结构受到破坏几率，从而避免电池片边沿易隐裂破碎问题，由于防断栅线的设置，当某条副栅线断裂时，还有另外路径通往其它正面电极区，而不会对整块电池片电流收集造成影响。

2、副栅线与主栅线之间设有接触延伸段，接触延伸段能防止副栅线与主栅线衔接位置断裂，另外在该区收集传导电流汇聚到最大时，接触延伸段的浆料朝高度方向叠加以扩大传导横截面积，达到降低正电极金属传导电阻目的，同时避免传统均匀横截面积副栅或接触延伸段浆料单一朝宽度方向延展扩大遮光面积。

3、电池片背面开设若干条形镂空区，并嵌套印刷镂空电极，并在镂空电极边缘设置若干条形引脚，保证电池片背面(即背电场)和镂空电极搭接的基础上减低浆料重叠区域，解决背电极靠近镂空电极位置容易出现浆料烧结重叠鼓泡的问题。

附图说明

图1是本实用新型一种单晶硅太阳能电池的网版结构的正面结构示意图；

图2是图1中a处的局部放大结构示意图；

图3是接触延伸段的结构示意图；

图4是图3俯视图的结构示意图；

图5是本实用新型一种单晶硅太阳能电池的网版结构的背面结构示意图；

图6是条形镂空区部位的结构示意图。

附图标记：1-电池片，2-主栅线，3-隔断区，4-副栅线，5-防断栅线，6-接触延伸段，7-条形镂空区，8-镂空电极，9-条形引脚。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

如图1到2所示，本实施例提供一种单晶硅太阳能电池的网版结构，包括电池片1，电池片1正面设置有若干正面电极区，相邻正面电极区之间均设置有主栅线2，主栅线2中部均设置有隔断区3，主栅线2垂直连接有若干位于正面电极区的副栅线4，主栅线2两末端均与最边缘的副栅线4连接，相邻副栅线4之间均连接有防断栅线5。

本实施例中，将电池片正面(即正电极)采用分区结构，这里一般可划分为5个正面电极区，且主栅线中部设有隔断区，在保证光生载流子收集与组件焊带焊接可靠性基础上，去除部分主栅线中部实心区，减少了遮光面积和ag浆料耗量，同时在主栅线两末端分别与最边缘副栅线接触相连的区域，降低焊接高温、高压和加速度的焊带焊接区，以降低边沿晶格结构受到破坏几率，从而避免电池片边沿易隐裂破碎问题，由于防断栅线的设置，当某条副栅线断裂时，还有另外路径通往其它正面电极区，而不会对整块电池片电流收集造成影响。

作为本实施例的一种优选技术方案：

相邻防断栅线5之间交错布置。随着提高效率趋势发展，电池正面的主栅线、副栅线逐渐变窄细化以降低遮光和ag浆使用量，但过细的栅线结构容易出现堵网、虚印断栅等不良，因此以交错排列的防断栅线5结构以解决正电极分区结构中部虚印断栅时正电极电流传导问题。

作为本实施例的一种优选技术方案：

隔断区3的宽度为0.04-0.36mm，设计合理，满足技术规范。

实施例2

如图1到4所示，本实施例是在实施例1的基础上做了进一步优化，具体是，主栅线2与副栅线4之间均连接有接触延伸段6，接触延伸段6的高度大于副栅线4的高度，接触延伸段6由靠近主栅线2的一端向远离主栅线2的一端逐渐变窄。

接触延伸段6的长度为0.3-0.7mm，接触延伸段6靠近主栅线2的一端宽度为0.6mm，接触延伸段6远离主栅线2的一端宽度为0.3mm。

本实施例中，接触延伸段能防止副栅线与主栅线衔接位置断裂，另外在该区收集传导电流汇聚到最大时，接触延伸段的浆料朝高度方向叠加以扩大传导横截面积，达到降低正电极金属传导电阻目的，同时避免传统均匀横截面积副栅或接触延伸段浆料单一朝宽度方向延展扩大遮光面积。

实施例3

如图5到6所示，本实施例是在实施例1的基础上做了进一步优化，具体是，电池片1背面在对应正面电极区位置开设有若干纵向排列的条形镂空区7，这里条形镂空区7每一纵列可设置4个，整体就形成4x5的方阵排列布局的条形镂空区7，条形镂空区7内均嵌设有镂空电极8，镂空电极8两侧端均垂直连接有若干等间距排列的条形引脚9。

本实施例中，电池片背面开设若干条形镂空区，并嵌套印刷镂空电极，并在镂空电极边缘设置若干条形引脚，保证电池片背面(即背电场)和镂空电极搭接的基础上减低浆料重叠区域，降低al浆料和ag/ag-al浆料重叠印刷区域的方式，解决背电极靠近镂空电极位置容易出现浆料烧结重叠鼓泡的问题。

作为本实施例的一种优选技术方案：

条形镂空区7的长度为9-18mm，条形镂空区7的宽度为1.1-2.2mm，在竖直方向上相邻两条形镂空区7的间距为17.40-31.25mm，条形引脚9的长度为0.2-0.4mm，条形引脚9的宽度为0.1-0.2mm，每个条形镂空区7的面积大于对应镂空电极8加条形引脚9的总面积，优化条形镂空区、镂空电极及条形引脚的位置关系及尺寸结构，增强实际应用的可靠性，提高电池性能。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。