專利名稱：太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能利用技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能電池，也稱光伏電池，是一種將太陽(yáng)的光能直接轉(zhuǎn)化為電能的半導(dǎo)體器件。 由于它是綠色環(huán)保產(chǎn)品，不會(huì)引起環(huán)境污染，而且是可再生資源，所以在當(dāng)今能源短缺的情形下，太陽(yáng)能電池是一種有廣闊發(fā)展前途的新型能源。太陽(yáng)能電池片的制造工藝一般有如下幾個(gè)步驟化學(xué)清洗及表面織構(gòu)化處理、擴(kuò)散制結(jié)、周邊刻蝕、沉積減反射膜、印刷電極、燒結(jié)。太陽(yáng)能電池片在將光能轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程中，其內(nèi)部產(chǎn)生的光生載流子需要通過(guò)外部印刷的電極收集并引出，然后與外部電路連接，從而將電流輸送出來(lái)。通過(guò)所述外部印刷的電極不僅可以用來(lái)收集光生載流子，而且還能對(duì)太陽(yáng)能電池進(jìn)行測(cè)試，進(jìn)而選取不同效率的電池片，可在制作太陽(yáng)能電池組件的時(shí)候得到最大的功率輸出。參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)示意圖。一般的正電極均由兩條主柵線1和多條與所述主柵線1垂直的副柵線2組成，所述兩條主柵線1互相平行， 所述多條副柵線2兩兩平行，且所述主柵線1比副柵線2的寬度寬?，F(xiàn)有技術(shù)中的主柵線 1和副柵線2覆蓋在硅片上的面積較大，這一方面使得遮光率大，另一方面增大了所述主柵線1和副柵線2與硅片之間的接觸電阻，兩者都會(huì)降低太陽(yáng)能電池片的利用效率。除此之外，印刷電極時(shí)需要貴重金屬作為導(dǎo)電漿料，主柵線1和副柵線2覆蓋在硅片上的面積較大也必然使得導(dǎo)電漿料的使用增加，因此，致使太陽(yáng)能電池片的制作成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)，該正電極結(jié)構(gòu)能夠有效地提高太陽(yáng)能電池片的利用效率，且能夠降低太陽(yáng)能電池片的制作成本。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)，該正電極結(jié)構(gòu)包括兩條主柵線和多條與所述主柵線垂直的副柵線；其中，所述主柵線包括鏤空段和與所述鏤空段相連的實(shí)心段。優(yōu)選的，所述鏤空段包括兩側(cè)實(shí)心部分和中間空心部分。優(yōu)選的，所述實(shí)心段包括焊接段和測(cè)試段。優(yōu)選的，所述鏤空段的兩側(cè)實(shí)心部分的長(zhǎng)度均為12mm，寬度均為0. 25mm。優(yōu)選的，所述鏤空段的中間空心部分的長(zhǎng)度為12mm，寬度為1. 4mm。優(yōu)選的，所述鏤空段的個(gè)數(shù)為5。優(yōu)選的，所述焊接段的長(zhǎng)度為68mm，寬度為1.9mm。優(yōu)選的，所述測(cè)試段的長(zhǎng)度為7mm，寬度為1. 9mm。優(yōu)選的，所述測(cè)試段的個(gè)數(shù)為4。
優(yōu)選的，所述兩條主柵線之間的間距為62. 5mm。從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所提供的太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)，包括兩條主柵線和多條與所述主柵線垂直的副柵線；其中，所述主柵線包括鏤空段和與所述鏤空段相連的實(shí)心段。本發(fā)明所提供的太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)，通過(guò)新的設(shè)計(jì)使得所述主柵線由鏤空段和實(shí)心段組成，相比現(xiàn)有技術(shù)中主柵線為整體實(shí)心結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，鏤空段部分可減小正電極覆蓋在硅片上的面積，減小正電極與硅片的接觸電阻，進(jìn)而提高太陽(yáng)能電池片的利用效率；而且，所述鏤空段中的空心部分不再需要填充導(dǎo)電漿料，因此，節(jié)省了導(dǎo)電漿料，降低了太陽(yáng)能電池片的制造成本。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中標(biāo)號(hào)5所示部分的結(jié)構(gòu)放大示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。其次，本發(fā)明結(jié)合示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為便于說(shuō)明，表示器件結(jié)構(gòu)的剖面圖會(huì)不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。此外，在實(shí)際制作中應(yīng)包含長(zhǎng)度、寬度及深度的三維空間尺寸。實(shí)施例一正如背景技術(shù)部分所述，現(xiàn)有技術(shù)中太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)，其主柵線和副柵線覆蓋在硅片上的面積較大，致使所述正電極的遮光率大，所述正電極與硅片之間的接觸電阻大，最終導(dǎo)致太陽(yáng)能電池片的利用效率低。且所述主柵線和副柵線覆蓋在硅片上的面積較大，致使填充所述主柵線和副柵線時(shí)所用的導(dǎo)電漿料較多，而導(dǎo)電漿料一般為貴重金屬材料，因此，使得太陽(yáng)能電池片的制造成本較高。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的本質(zhì)原因在于現(xiàn)有技術(shù)中所述主柵線和副柵線均為實(shí)體結(jié)構(gòu)，該實(shí)體結(jié)構(gòu)雖然可以方便地使得所述主柵線和外部電路相焊接，但導(dǎo)致了太陽(yáng)能電池片的利用率低、生產(chǎn)成本高?；诖?，本發(fā)明提供了一種太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)，該正電極結(jié)構(gòu)不僅能夠滿足主柵線和外部電路焊接時(shí)具有很好的可焊性，而且，最為重要的見提高了太陽(yáng)能電池片的利用效率，降低了生產(chǎn)成本。參考圖2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)示意圖。該正電極結(jié)構(gòu)包括兩條主柵線3和多條與主柵線3垂直的副柵線4。兩條主柵線3互相平行，多條副柵線4與所述主柵線3垂直，且多條副柵線4兩兩平行，任意兩條相鄰副柵線4 之間的間距均相等。所述主柵線3包括鏤空段32和與所述鏤空段32相連的實(shí)心段?！扮U空段”的概念和“實(shí)心段”相對(duì)應(yīng)，所述鏤空段32表示該段中有空心部分。實(shí)心段又包括焊接段31和測(cè)試段33，所述焊接段31位于該正電極結(jié)構(gòu)的下端，焊接段31通過(guò)鏤空段32與測(cè)試段33相連，相鄰測(cè)試段33之間也通過(guò)鏤空段32相連。由上可知，本發(fā)明實(shí)施例所提供的太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)，由于其主柵線包括鏤空段和實(shí)心段，而鏤空段中具有空心部分，因此，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)來(lái)說(shuō)，該正電極的主柵線覆蓋硅片的面積較小，從而可減小正電極的遮光率，減小正電極與硅片的接觸電阻，進(jìn)而提高太陽(yáng)能電池片的利用效率。且在印刷電極的過(guò)程中，由于鏤空段中的空心部分不再需要填充導(dǎo)電漿料，因此可節(jié)省導(dǎo)電漿料，進(jìn)而降低了太陽(yáng)能電池片的制造成本。實(shí)施例二下面以一具體實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明所提供的太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)。參考圖2，本實(shí)施例中所述太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)包括兩條主柵線3和多條與主柵線3垂直的副柵線4 ；其中，所述主柵線3包括鏤空段32和與所述鏤空段32相連的實(shí)心段。實(shí)心段又包括焊接段31和測(cè)試段33，所述焊接段31用于在所述主柵線3和外部電路相連時(shí)作為焊接點(diǎn)，所述測(cè)試段33用于通過(guò)探針進(jìn)行測(cè)試時(shí)作為測(cè)試點(diǎn)。本實(shí)施例中每條主柵線3均包括一個(gè)焊接段31、四個(gè)測(cè)試段33和五個(gè)鏤空段32，當(dāng)然，所述測(cè)試段 33和鏤空段32的個(gè)數(shù)并不限于此。所述焊接段31位于該正電極結(jié)構(gòu)的下端，焊接段31通過(guò)鏤空段32與測(cè)試段33相連，相鄰測(cè)試段33之間也通過(guò)鏤空段32相連。本實(shí)施例中所述太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)的載體為125mmX 125mm的硅片。所述太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)的主柵線3和副柵線4的長(zhǎng)度均為123mm，主柵線3的寬度為 1. 9mm，兩條主柵線3之間的間距為62. 5mm，副柵線4的寬度為0. 09mm，任意兩條相鄰副柵線4之間的間距為2. 3mm。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明所提供的太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)，其主柵線中各個(gè)鏤空段的長(zhǎng)度不盡相同，如圖2所示，位于該正電極結(jié)構(gòu)最上端的鏤空段，其長(zhǎng)度為10mm，其余四個(gè)鏤空段，其長(zhǎng)度均為12mm。對(duì)于此種設(shè)計(jì)方式，是在硅片長(zhǎng)度一定的情況下，根據(jù)生產(chǎn)線上相應(yīng)設(shè)備和需滿足焊接、測(cè)試等一系列條件的情況下所得出的最佳的設(shè)計(jì)方式。因此，對(duì)于本發(fā)明所提供的某些數(shù)據(jù)僅為最優(yōu)選的實(shí)施方式，并非對(duì)此有任何限制。參考圖3，圖3為圖2中標(biāo)號(hào)5所示部分的結(jié)構(gòu)放大示意圖。圖中所示鏤空段32包括兩側(cè)實(shí)心部分和中間空心部分。所述鏤空段32的兩側(cè)實(shí)心部分的長(zhǎng)度f(wàn)均為12mm，寬度e均為0. 25mm ；所述鏤空段32的中間空心部分的長(zhǎng)度f(wàn)為12mm，寬度h為1. 4mm,因此， 所述主柵線的寬度d為1. 9mm。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例中本實(shí)施例中通過(guò)設(shè)計(jì)使得所述鏤空段32的長(zhǎng)度為12mm，兩側(cè)實(shí)心部分的寬度為0. 25mm，中間空心部分的寬度為1. 4mm, 此種設(shè)計(jì)的原因?yàn)樵诒ＷC測(cè)試段33與I-V測(cè)試儀器的探針形成良好的接觸的同時(shí)，增大鏤空段32中間空心部分的面積(在主柵線的寬度一定時(shí))，將增大光照面積，增大光生載流子的收集幾率；但所述鏤空段32還需要依靠其兩側(cè)實(shí)心部分來(lái)導(dǎo)電，因此，所述兩側(cè)實(shí)心部分的寬度也應(yīng)滿足一定的條件，即所述中間空心部分的面積不能無(wú)限制地增大。通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，上述設(shè)計(jì)方法為最切實(shí)可行的方法。通過(guò)上述設(shè)計(jì)方法，能夠使得該正電極結(jié)構(gòu)的主柵線覆蓋硅片的面積較小，這一方面提高遮光率，另一方面減小主柵線與硅片的接觸電阻，進(jìn)而提高太陽(yáng)能電池片的利用效率；同時(shí)，主柵線覆蓋硅片的面積較小，也能節(jié)省導(dǎo)電漿料，降低太陽(yáng)能電池片的制造成本。所述測(cè)試段33的長(zhǎng)度g為7mm，寬度d為1. 9mm。所述測(cè)試段33的長(zhǎng)度一般應(yīng)根據(jù)測(cè)試時(shí)探針的位置選取最佳長(zhǎng)度，本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選測(cè)試段33的長(zhǎng)度為7mm，這樣能夠保證探針有充分的面積與柵線接觸，確保正電極主柵線的導(dǎo)通，進(jìn)而使得所測(cè)電池的電性能(尤其是串聯(lián)電阻)不受影響。所述焊接段31的長(zhǎng)度c為68mm，寬度d為1. 9mm。所述焊接段31用于在所述主柵線和外部電路相連時(shí)作為焊接點(diǎn)，因此，焊接段31的長(zhǎng)度應(yīng)保證制作太陽(yáng)能電池組件時(shí)焊接能夠滿足要求，不會(huì)出現(xiàn)斷焊、虛焊或?qū)щ娦阅懿缓玫惹闆r。發(fā)明人經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)研究， 得出所述焊接段31的最優(yōu)長(zhǎng)度為68mm。所述多條副柵線4的寬度a為0. 09mm,任意兩條相鄰副柵線4之間的間距b為 2. 3mmο從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所提供的太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)，其主柵線包括鏤空段和實(shí)心段，因此，能夠有效地減少電極遮光的面積，降低電極與硅片的接觸電阻，進(jìn)而提高晶體硅太陽(yáng)能電池片的利用效率；且該設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)能夠節(jié)省導(dǎo)電漿料，達(dá)到降低太陽(yáng)能電池片制造成本的目的。實(shí)施例三由于本發(fā)明所提供的太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)有別于傳統(tǒng)的正電極結(jié)構(gòu)，因此，在采用絲網(wǎng)印刷電極的過(guò)程中，需要采用新型的、與本發(fā)明所提供的太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的圖形，制作新網(wǎng)版，從而通過(guò)印刷形成所需的正電極結(jié)構(gòu)。所述正電極結(jié)構(gòu)的主柵線包括鏤空段和實(shí)心段，所述鏤空段的設(shè)計(jì)可以減少導(dǎo)電漿料的使用，降低太陽(yáng)能電池片的生產(chǎn)成本；且鏤空段的設(shè)計(jì)使得電極覆蓋硅片的面積減少，能有效地增加光生載流子的吸收，從而提高電流、電壓，改善電性能。下面采用兩批相同的樣品，在不同的制作工藝下印刷太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)。第一批采用19個(gè)樣品按照傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)出如圖1所示的太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)， 第二批采用另外19個(gè)樣品按照本實(shí)施例所述的制作工藝生產(chǎn)出如圖2所示的太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)。之后分別對(duì)這兩批樣品進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)相應(yīng)測(cè)試得出第二批樣品在印刷電極的過(guò)程中有效地節(jié)約了導(dǎo)電漿料；且第二批樣品的正電極結(jié)構(gòu)相比第一批樣品，增大了約10%的受光面積，能有效地提高太陽(yáng)能電池片的光電轉(zhuǎn)換效率，改善其電性能。參考如下表1和表2，表1和表2分別為第一批樣品和第二批樣品電性能的測(cè)試結(jié)果。通過(guò)兩表對(duì)比可知，采用本發(fā)明實(shí)施例所提供的制作工藝生產(chǎn)出來(lái)的太陽(yáng)能電池片，其工作電流和短路電流均有很大的提高，電池片的最大功率平均值由2. 750W增加到2. 779W, 轉(zhuǎn)換效率平均值由17. 76%提高到17. 95%，提高了 0. 19%。因此，本發(fā)明實(shí)施例所提供的新型的太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)，能有效地提高太陽(yáng)能電池片的轉(zhuǎn)換效率，增大電池片的功率，并且能夠降低太陽(yáng)能電池片的生產(chǎn)成本。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。表一
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)，包括兩條主柵線和多條與所述主柵線垂直的副柵線，其特征在于，所述主柵線包括鏤空段和與所述鏤空段相連的實(shí)心段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鏤空段包括兩側(cè)實(shí)心部分和中間空心部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述實(shí)心段包括焊接段和測(cè)試段。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的正電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鏤空段的兩側(cè)實(shí)心部分的長(zhǎng)度均為12_，寬度均為0. 25_。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的正電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鏤空段的中間空心部分的長(zhǎng)度為12mm，寬度為1. 4mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的正電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鏤空段的個(gè)數(shù)為5。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的正電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述焊接段的長(zhǎng)度為68mm，寬度為 1. 9mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的正電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述測(cè)試段的長(zhǎng)度為7mm，寬度為 1. 9mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的正電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述測(cè)試段的個(gè)數(shù)為4。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9任一項(xiàng)所述的正電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述兩條主柵線之間的間距為62. 5mm。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)。所述正電極結(jié)構(gòu)包括兩條主柵線和多條與所述主柵線垂直的副柵線；其中，所述主柵線包括鏤空段和與所述鏤空段相連的實(shí)心段。本發(fā)明所提供的太陽(yáng)能電池片的正電極結(jié)構(gòu)，由于其主柵線中包括鏤空段，因此，可減小正電極覆蓋在硅片上的面積，減小正電極與硅片的接觸電阻，進(jìn)而提高太陽(yáng)能電池片的利用效率；而且，所述鏤空段中的空心部分不再需要填充導(dǎo)電漿料，因此，節(jié)省了導(dǎo)電漿料，降低了太陽(yáng)能電池片的制造成本。
文檔編號(hào)H01L31/0224GK102184973SQ201010540968
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者樊選東, 汪琴霞, 羅軍, 郭建東, 黃炯鈺 申請(qǐng)人:江陰浚鑫科技有限公司