专利名称：太阳能光伏电池芯片的电极结构的制作方法
技术领域：
本发明属于太阳能发电技术领域，具体涉及ー种太阳能光伏电池芯片的电极结构。
背景技术：
在太阳能电池芯片的制作过程中，电极的设计和制作直接影响着整个太阳能电池芯片的性能。本发明针对太阳能电池芯片的电极结构，设计ー种大小不同的窗格形电极。太阳能电池芯片的电极布线如果太密，电阻率虽然小了，但遮挡了太阳照射的有效面积。布线如果太稀，虽然照射面积大了，可电阻率又变大了，所以必须找到合适的布线设计。与上电极相关的功率损失包括表面扩散层的电阻性功率损耗、电极的电阻性功率损耗、金属与半导体接触电阻和电极对太阳光遮蔽所引起的损耗。前三部分是影响太阳能电池串联电阻的主要因素，而串联电阻又是影响电池性能的ー个很重要的因素。因此，在太阳能电池芯片的设计过程中，上表面电极对电池芯片输出性能的影响十分显著，通过对电极进行优化设计，可以减少整个电池芯片的串联电阻，提高电池芯片的填充因子和光电转换效率。对于第四部分，目前太阳能电池芯片上分布着等宽度电极，如矩形电极。由于这种电极在太阳能电池芯片中心和边缘位置处的宽度相同，使得在中心位置即光强大处由于电极宽度相对太宽而遮挡了太阳光，在边缘位置由于电极宽度相对太窄而降低了对电流的传导效率。
发明内容
本发明的目的是提出一种太阳能光伏电池芯片的电极结构，克服了现有技术的上述不足，结构更加合理，优化了电流的收集面积；窗格形电极，在増加光照效率的同时，优化了电流收集面积，有利于电流导出到外电路中。为了达到上述设计目的，本发明采用的技术方案如下一种太阳能光伏电池芯片的电极结构，由大小不同的正方形的窗格形电极从中央到边缘由大到小均匀分布构成，最大的窗格形电极位于太阳能光伏电池芯片的中间，越接近边缘窗格形电极越小。优选地，所述大窗格形电极边长是其相邻的小窗格形电极边长的二倍。优选地，所述每个窗格形电极的边宽度是相同的。更优选地，所述任意窗格形电极仅在靠近太阳能光伏电池芯片边缘的一侧或边角紧密围绕边长为该窗格形电极一半的窗格形电极。更优选地，所述任意窗格形电极仅在靠近太阳能光伏电池芯片中心的一侧或边角紧密设置边长为该窗格形电极二倍的窗格形电极。其原理为因为太阳能电池芯片中心位置处光強大，采用大窗格形电极，可以增加光照面积，传导中心位置产生的电流，而边缘位置处光强小，采用小窗格形电极均匀分布， 利于传导太阳能电池产生的电流。
使用时，太阳能电池芯片材料密度均匀，但由于经过菲涅尔透镜聚光以后，太阳能电池芯片上中心位置处的光強大，产生的电流多，电流密度大，边缘位置处的光强小，产生的电流少，电流密度小。经菲涅尔透镜聚焦后的光照射在太阳能电池芯片上，太阳能电池芯片中心处光強大，边缘处光强小，一级窗格形电极I位于太阳能电池芯片中心处，不遮挡太阳光，増加了光照面积。随着太阳光强度由中心到边缘逐渐减弱，窗格形电极的数量也在逐渐增加，因为越靠近太阳能电池的边缘电极所要传导的电流越大，这有利于将产生的电流迅速传导到外电路中。本发明所述的太阳能光伏电池芯片的电极结构的有益效果是结构更加合理，优化了电流的收集面积；窗格形电极，在増加光照效率的同时，优化了电流收集面积，有利于电流导出到外电路中。本发明所涉及的大小不同的窗格形电极，太阳能电池芯片中心位置处的大窗格电极减小了中心位置处的电极对太阳光的遮挡，増加光照效率，而且因为越靠近边缘位置窗格形电极分布越多从而增加了对电流的传导效率。
图I为本发明所述的太阳能光伏电池芯片的电极结构的结构示意图；图2为本发明所述的太阳能光伏电池芯片的电极结构的窗格形电极的截面图；图中1、一级窗格形电极，2、ニ级窗格形电极，3、三级窗格形电极，4、边缘窗格形电极。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的最佳实施方案作进ー步的详细的描述。如图1-2所示，本发明实施例所述的太阳能光伏电池芯片的电极结构，包括ー级窗格形电极I、ニ级窗格形电极2、三级窗格形电极3、边缘窗格形电极4，所述ー级窗格形电极I、ニ级窗格形电极2、三级窗格形电极3、边缘窗格形电极4的形状均是正方形的，但大小不同，一级窗格形电极I (最大的窗格形电极)位于太阳能光伏电池芯片的中间，ニ级窗格形电极2、三级窗格形电极3、边缘窗格形电极4依次向边缘窗延伸，任意相邻窗格形电极中小窗格形电极紧密围绕着大窗格形电极均勻分布。所述ー级窗格形电极I、ニ级窗格形电极2、三级窗格形电极3、边缘窗格形电极4 的边长成二倍的关系递减，且每个窗格形电极的边宽度相同。进ー步实施中，按照太阳能电池芯片的面积选择不同大小的窗格形电极和电极数量，并在太阳能电池芯片上从中央到边缘由大到小均匀分布。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进ー步详细说明，便于该技术领域的技术人员能理解和应用本发明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。 对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下还可以做出若干简单推演或替换，而不必经过创造性的劳动。因此，本领域技术人员根据本发明的揭示，对本发明做出的简单改进都应该在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种太阳能光伏电池芯片的电极结构，其特征在于由大小不同的正方形的窗格形电极从中央到边缘由大到小均匀分布构成，最大的窗格形电极位于太阳能光伏电池芯片的中间，越接近边缘窗格形电极越小。
2.根据权利要求I所述的太阳能光伏电池芯片的电极结构，其特征在于所述大窗格形电极边长是其相邻的小窗格形电极边长的二倍。
3.根据权利要求2所述的太阳能光伏电池芯片的电极结构，其特征在于所述每个窗格形电极的边宽度是相同的。
4.根据权利要求I或2或3所述的太阳能光伏电池芯片的电极结构，其特征在于所述任意窗格形电极仅在靠近太阳能光伏电池芯片边缘的一侧或边角紧密围绕边长为该窗格形电极一半的窗格形电极。
5.根据权利要求I或2或3所述的太阳能光伏电池芯片的电极结构，其特征在于所述任意窗格形电极仅在靠近太阳能光伏电池芯片中心的一侧或边角紧密设置边长为该窗格形电极二倍的窗格形电极。
全文摘要
本发明公开了一种太阳能光伏电池芯片的电极结构，由大小不同的正方形的窗格形电极从中央到边缘由大到小均匀分布构成，最大的窗格形电极位于太阳能光伏电池芯片的中间，越接近边缘窗格形电极越小。结构更加合理，优化了电流的收集面积；窗格形电极，在增加光照效率的同时，优化了电流收集面积，有利于电流导出到外电路中。
文档编号H01L31/0224GK102593199SQ201210061870
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月9日 优先权日2012年3月9日
发明者尧舜, 王智勇, 谭祺瑞 申请人:北京工业大学