一种太阳能电池的正面电极结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种太阳能电池的正面电极结构，包括至少两根平行排列的主栅线及与所述主栅线垂直连接的若干副栅线，其中：相邻主栅线之间设置有一细栅线，所述细栅线与所述副栅线垂直连接，所述细栅线的宽度小于所述主栅线的宽度；所述副栅线与所述主栅线的连接处为宽度渐变区，所述宽度渐变区靠近所述主栅线的一端的宽度大于远离所述主栅线一端的宽度。本实用新型可以降低正面电极的串联电阻，提高电流收集效率；并保证了焊接时焊带与主栅线以及副栅线的接触面积和焊接深度，不致过焊或断焊，从而减少电致发光发黑的几率。
【专利说明】一种太阳能电池的正面电极结构
【技术领域】
[0001]本实用新型属于光伏发电领域，涉及一种太阳能电池的正面电极结构。
【背景技术】
[0002]随着全球能源的日趋紧张，太阳能以无污染、市场空间大等独有的优势受到广泛重视。光伏发电具有安全可靠、无噪声、故障率低等优点，太阳能电池是光伏发电技术中将太阳能直接转化为电能的主要部件。
[0003]常见的晶体硅太阳能电池是由背面电极、半导体材料构成的P型层、N型层、P-N结、减反射薄膜、正面栅电极等部分组成。当太阳光照射到太阳能电池表面时，减反射薄膜和绒面结构可有效减少电池表面的光反射损失。太阳能电池中的半导体结构吸收太阳能后。激发产生电子、空穴对，电子、空穴对被半导体内部P-N结自建电场分开，电子流进入N区，空穴流入P区，形成光生电场，如果将晶体硅太能电池的正、负极与外部电路连接，外部电路中就有光生电流通过。
[0004]目前多数的晶体硅太阳能电池电池采用P型硅片，经过磷扩散后形成P-N结，在P型硅上制作背电极和背场，在扩散形成的N面制作正面栅电极，整个器件利用P-N结的光生伏特效应来工作。为了收集并引出太阳能电池转换的电流就需要在电池表面连接电极，然后与外部电路连接，从而输送出电流。现在常用的方法是用丝网印刷的方法把金属电极浆料按一定的图形样式印在电池正表面和背部，然后通过高温烧结使其固化为电极并和电池形成欧姆接触。
[0005]一般传统的正电极结构均由两条平行的等宽度主栅线和多条与主栅垂直的副栅线组成。对于更大尺寸的电池，主栅线的数目可以增加。在光照下晶体硅太阳能电池产生的电流通过副栅线和主栅线相互导通,副栅线用来收集电流传输给主栅线,主栅线构成电池的负电极，电流汇聚到主栅线上，将焊带焊接在主栅上可将电流引出。
[0006]由于主栅线比副栅线的宽度宽，覆盖在硅片上的面积较大，因此其数目不可随意增加，否则容易导致遮光损耗较大，会降低电池片的转换效率。另外，印刷电极时需要贵重金属作为导电浆料，大的栅线面积也必然使得导电浆料的使用增加，致使太阳能电池片的制作成本较高。
[0007]目前晶硅太阳能电池片的正面电极设计使得正面电极具有较高的串联电阻，不利于电流收集，且焊接焊带时副栅线和主栅线接触处容易造成过焊或断焊，导致电致发光(EL)发黑。
[0008]因此，提供一种新的太阳能电池的正面电极结构以解决上述问题实属必要。
实用新型内容
[0009]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种太阳能电池的正面电极结构，用于解决现有技术中太阳能电池正面电极串联电阻高，不利于电流收集，且在焊接焊带时容易出现过焊或断焊，导致电致发光发黑的问题。
[0010]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种太阳能电池的正面电极结构，包括至少两根平行排列的主栅线及与所述主栅线垂直连接的若干副栅线，其中:
[0011]相邻主栅线之间设置有一细栅线，所述细栅线与所述副栅线垂直连接，所述细栅线的宽度小于所述主栅线的宽度；
[0012]所述副栅线与所述主栅线的连接处为宽度渐变区，所述宽度渐变区靠近所述主栅线的一端的宽度大于远离所述主栅线一端的宽度。
[0013]可选地，所述宽度渐变区包括一与所述主栅线连接的矩形区及与所述矩形区相连的梯形区。
[0014]可选地，所述宽度渐变区为梯形。
[0015]可选地，所述宽度渐变区的长度与所述主栅线的宽度的比例范围是0.5?2。
[0016]可选地，所述宽度渐变区最宽处的宽度至少比所述副栅线的宽度大10微米。
[0017]可选地，所述细栅线与其两侧的主栅线之间的距离相等。
[0018]可选地，所述细栅线与所述副栅线的宽度相等。
[0019]可选地，所述细栅线的长度与所述主栅线的长度相同。
[0020]可选地，所述主栅线为分段式，每根主栅线中，相邻两段通过两根细线连接。
[0021 ] 可选地，所述副栅线的端部连续封闭。
[0022]如上所述，本实用新型的太阳能电池的正面电极结构，具有以下有益效果:(I)本实用新型的太阳能电池的正面电极结构中，相邻主栅线之间设置有一细栅线，可以降低正面电极的串联电阻，提高电流收集效率；且所述细栅线还可以将丝网印刷过程中断掉的副栅线重新连接，修复电极图形；同时由于所述细栅线的宽度很小，几乎不会增加遮光面积。(2)本实用新型的太阳能电池的正面电极结构中，所述细栅线与所述主栅线的连接处为宽度渐变区，保证了焊接时焊带与主栅线以及副栅线的接触面积和焊接深度，不致过焊或断焊，从而减少电致发光发黑的几率。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1显示为本实用新型的太阳能电池的正面电极结构的示意图。
[0024]图2显示为图1中虚线框所示区域的放大图。
[0025]图3显示为宽度渐变区包括一矩形区及一梯形区的示意图。
[0026]图4显示为宽度渐变区为梯形的示意图。
[0027]图5显示为本实用新型的太阳能电池的正面电极结构的局部放大图。
[0028]元件标号说明
[0029]I 主栅线
[0030]11 细线
[0031]2 副栅线
[0032]3 细栅线
[0033]4 宽度渐变区
[0034]41矩形区
[0035]42梯形区
[0036]L*宽度渐变区的长度
[0037]ff,w宽度渐变区最宽处的宽度
[0038]W主主栅线的宽度
[0039]Wglj副栅线的宽度
【具体实施方式】
[0040]以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0041]请参阅图1至图5。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0042]本实用新型提供一种太阳能电池的正面电极结构，请参阅图1，显示为该结构的俯视图，包括至少两根平行排列的主栅线I及与所述主栅线I垂直连接的若干副栅线2，其中，相邻主栅线I之间设置有一细栅线3，所述细栅线3与所述副栅线2垂直连接，所述细栅线2的宽度小于所述主栅线I的宽度。本实施例中，所述主栅线I的数目为3根，在其它实施例中，所述主栅线也可以为其它数目，例如两根、四根等。所述副栅线2的端部连续封闭，可以最大限度的收集电流。
[0043]本实用新型中，在相邻主栅线I之间设置一细栅线2，可以降低正面电极的串联电阻，提高电流收集效率；且所述细栅线3还可以将丝网印刷过程中断掉的副栅线重新连接，修复电极图形；同时由于所述细栅线的宽度很小，几乎不会增加遮光面积。
[0044]优选地，所述细栅线3与其两侧的主栅线I之间的距离相等。所述细栅线3与所述副栅线2的宽度相等。所述细栅线3的长度与所述主栅线I的长度相同。
[0045]特别的，所述副栅线2与所述主栅线I的连接处为宽度渐变区，请参阅图2，显示为图1中虚线框所示区域的放大图，如图2所示，所述宽度渐变区4靠近所述主栅线I的一端的宽度大于远离所述主栅线I 一端的宽度。在后期使用中，需要将焊带焊接在主栅线I的焊接段上，从而将电流弓I出，方便使用。所述宽度渐变区4的存在可以保证焊接时焊带与主栅线以及副栅线的接触面积和焊接深度，不致过焊或断焊，从而减少电致发光发黑的几率。
[0046]作为示例，请参阅图3，所述宽度渐变区4包括一与所述主栅线I连接的矩形区41及与所述矩形区41相连的梯形区42。所述梯形区42末端与所述副栅线2连接，且所述梯形区42末端宽度优选为与所述副栅线2的宽度相等。
[0047]在另一实施例中，所述宽度渐变区4也可以为梯形，如图4所示。当然，所述宽度渐变区4的宽度渐变方式也可以为其它图形方式，如边缘呈弧线式渐变。
[0048]本实用新型中，所述主栅线可以为连续式，也可以为分段式，其中，图1中显示的是所述主栅线I为分段式的情形，其中，每根主栅线I中，相邻两段通过两根细线11连接。分段式主栅线设计方法可以有效的降低太阳能电池的功耗、减小遮光面积，提高太阳能电池的转换效率，同时可以减少电极贵金属的使用量，降低生产成本。
[0049]请参阅图5，显示为本实用新型的太阳能电池的正面电极结构的局部放大图，其中示出了宽度渐变区的长度Lif、宽度渐变区最宽处的宽度Wif、主栅线的宽度胃±及副栅线的览度W副。
[0050]具体的，所述宽度渐变区的长度Lif与所述主栅线的宽度的比例范围是0.5?2，本实施例中，优选为1，即所述宽度渐变区的长度Lif与所述主栅线的宽度W±相同或相当。由于焊接时焊带的宽度略宽于所述主栅线的宽度，所述宽度渐变区4的存在可以保证焊接时焊带与主栅线以及副栅线的接触面积和焊接深度，有效防止所述副栅线2在焊接过程中或焊接之后断开。若所述宽度渐变区的长度Lif设置妥当，既可以保证焊接效果，又可以避免增加过多遮光面积。
[0051]具体的，所述宽度渐变区最宽处的宽度Wif至少比所述副栅线的宽度大10微米，本实施例中，优选为大20微米。
[0052]本实用新型的太阳能电池的正面电极结构可采用丝网印刷、蒸发、溅射、电镀、喷涂等方法制作，本实施例中，优选为采用丝网印刷制作所述正面电极结构。
[0053]综上所述，本实用新型的太阳能电池的正面电极结构，具有以下有益效果:(I)本实用新型的太阳能电池的正面电极结构中，相邻主栅线之间设置有一细栅线，可以降低正面电极的串联电阻，提高电流收集效率；且所述细栅线还可以将丝网印刷过程中断掉的副栅线重新连接，修复电极图形；同时由于所述细栅线的宽度很小，几乎不会增加遮光面积。
(2)本实用新型的太阳能电池的正面电极结构中，所述细栅线与所述主栅线的连接处为宽度渐变区，保证了焊接时焊带与主栅线以及副栅线的接触面积和焊接深度，不致过焊或断焊，从而减少电致发光发黑的几率。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0054]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种太阳能电池的正面电极结构，包括至少两根平行排列的主栅线及与所述主栅线垂直连接的若干副栅线，其特征在于: 相邻主栅线之间设置有一细栅线，所述细栅线与所述副栅线垂直连接，所述细栅线的宽度小于所述主栅线的宽度； 所述副栅线与所述主栅线的连接处为宽度渐变区，所述宽度渐变区靠近所述主栅线的一端的宽度大于远离所述主栅线一端的宽度。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池的正面电极结构，其特征在于:所述宽度渐变区包括一与所述主栅线连接的矩形区及与所述矩形区相连的梯形区。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池的正面电极结构，其特征在于:所述宽度渐变区为梯形。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池的正面电极结构，其特征在于:所述宽度渐变区的长度与所述主栅线的宽度的比例范围是0.5?2。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池的正面电极结构，其特征在于:所述宽度渐变区最宽处的宽度至少比所述副栅线的宽度大10微米。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池的正面电极结构，其特征在于:所述细栅线与其两侧的主栅线之间的距离相等。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池的正面电极结构，其特征在于:所述细栅线与所述副栅线的宽度相等。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池的正面电极结构，其特征在于:所述细栅线的长度与所述主栅线的长度相同。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池的正面电极结构，其特征在于:所述主栅线为分段式，每根主栅线中，相邻两段通过两根细线连接。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池的正面电极结构，其特征在于:所述副栅线的端部连续封闭。
【文档编号】H01L31/0224GK203932074SQ201420291091
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月3日 优先权日:2014年6月3日
【发明者】童锐, 张小刚, 杜亚军 申请人:太极能源科技（昆山）有限公司