專利名稱：一種太陽能電池片的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于太陽能電池領域，尤其涉及太陽能電池片的表面柵線設計。
背景技術：
太陽能電池直接將光能轉化為電能，相對于其它能源而言，減少了很多造成能量流失的中間環(huán)節(jié)，所以對于其它形式的太陽能利用方法而言，其利用率較高。同時，太陽能電池在使用過程中為零排放，對環(huán)境無污染，是現(xiàn)代低碳社會最具代表性的能源。在太陽能電池的制造過程中，需要在正面印刷電極，將電池片轉化的電壓和電流導出。為了收集更多的電流和降低電流在傳導過程中的功率損失，太陽能電池領域的普遍 做法將電極正面電極分為主柵和副柵。副柵用于收集太陽能電池表面產生的電流，一般由5(Γ100跟相互平行的，寬度約在6(Γ120微米的銀柵組成。主柵用于導出從副柵收集的電流，同時焊接導線，以便跟其他電池串并聯(lián)得到電池模組。主柵一般由2 3亂寬度約在f 2mm的銀柵組成。由于太陽能電池表面的電流是由遠離主柵的部分逐步收集起來的，所以在離主柵越近的地方電流密度越大。由柵線功耗P=I2R得知在離主柵越近的區(qū)域，同樣的電阻會消耗更多的能量。所以，傳統(tǒng)的做法雖然能在一定程度上得到效率較高的太陽能電池。但，由于其柵線的均勻布局使得電池表面的柵線電阻分布的并不合理，而且傳統(tǒng)設計對電池受光面也有較大的遮擋，使得電池效率難以有太大提高。為了減少上述的柵線遮光問題，專利CN200910060836提出，取消電池主柵，而通過布滿點狀焊點的相互平行的副柵來收集太陽能電池產生的電流。雖然上述工作能在一定程度上減少主柵對光線的遮擋，由于上述設計增加了副柵的長度，從而增加了柵線的電阻，使得電流通過副柵時，會引起的功率損失呈幾何性增加，反而得不償失。為了優(yōu)化柵線的電阻分布，專利CN201020273106提出，以硅片幾何中心為起點，以硅片邊沿為終點，將硅片分為四個部分。使得柵線的分布，越靠近硅片中心的柵線密度越大。上述專利雖然在一定程度上降低了柵線電阻，進而使得電池效率得到提升。但是，上述專利并不能在降低電阻的同時，盡量提高副柵線的長度，進而更進一步的提高電池的效率。
發(fā)明內容本實用新型為解決太陽能電池中電池片柵線熱功耗高使得電池效率底下的技術問題，提供一種在降低電阻的前提下，盡量提高副柵線的長度，進而提高副柵線收集電流的能力，使得電池效率得到較大提高的太陽能電池片的表面柵線設計。本實用新型提供一種太陽能電池片，該太陽能電池片表面刻有至少一根主柵，主柵的兩側均刻有第一副柵區(qū)和第二副柵區(qū)，上述第一副柵區(qū)和第二副柵區(qū)均由若干相互平行且垂直于主柵的副柵線組成，第一副柵區(qū)的副柵線密度大于第二副柵區(qū)的副柵線密度；其中，第一副柵區(qū)和第二副柵區(qū)通過一折線連接在一起，第一副柵區(qū)的副柵線一端與主柵相連接，另一端與折線相連，第二副柵區(qū)的副柵線靠近折線的一端與折線遠離主柵一側的頂點一一對應連接。優(yōu)選地，上述折線遠離主柵一側的頂點在與主柵平行的一條直線上。優(yōu)選地，上述折線由若干長度為2 10mm的導線組成。優(yōu)選地，上述第一副柵區(qū)和第二副柵區(qū)的副柵線數(shù)目比為1:0. 95、. 25。優(yōu)選地，上述第一副柵區(qū)的副柵線數(shù)目為7(Γ150根。優(yōu)選地，上述第一副柵區(qū)和第二副柵區(qū)的面積比為1:0. 8~5。采用本實用新型提供的太陽能電池片，能很好的改善副柵的電阻分布和遮光面積，在降低電阻的前提下，盡量提高副柵線的長度，進而提高副柵線的收集電流的能力，使得電池效率得到較大提高。

圖I是太陽能電池電極正面設計示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。下文中提到的方向均以圖I為參照。如圖I所示。一種太陽能電池片，其表面刻有一根主柵I，將太陽能電池片表面分成左右兩個大的區(qū)域；本實施例中采用的是一根主柵1，具體制作運用時可以根據(jù)具體的需要，比如太陽能電池片大小等的不同，采用適當根數(shù)的主柵，比如2根、3根等。主柵I的左右兩側均刻有第一副柵區(qū)21和第二副柵區(qū)22。上述第一副柵區(qū)21和第二副柵區(qū)22均由若干相互平行且垂直于主柵I的副柵線組成，這里副柵區(qū)的組成，為本領域技術人員公知的，在此不再贅述。第一副柵區(qū)21的副柵線密度大于第二副柵區(qū)22的副柵線密度，第一副柵區(qū)21和第二副柵區(qū)22通過一折線3連接在一起，該折線3起到了電連接第一副柵區(qū)21和第二副柵區(qū)22的作用。第一副柵區(qū)21的副柵線一端與主柵I相連接，另一端與折線3相連；第二副柵區(qū)22的副柵線靠近折線3的一端與折線3遠離主柵I 一側的頂點一一對應連接。這種連接方式，能夠在降低電阻的前提下，盡量提高副柵線的長度，進而提高副柵線收集電流的能力，使得電池效率得到較大提高。如圖I中，遠離主柵I 一側的頂點為位于主柵I左邊的折線3的左頂點，或者位于主柵I右邊的折線3的右頂點。上述太陽能電池片，第一副柵區(qū)21和第二副柵區(qū)22的副柵線數(shù)目比為1:0. 95、. 25。其中，第一副柵區(qū)21的副柵線數(shù)目一般為7(Γ150根。第一副柵區(qū)21與第二副柵區(qū)22的面積本優(yōu)選為1:0. 8 5。本部分提到的折線3遠離主柵I 一側的頂點，可以在同一條直線上，也可以不在一條直線上，該直線可以與主柵平行或者不平行。其中，折線由若干個長度為flOmm的導線首尾依次連接而成。[0025]下面采用實施例的方式對本發(fā)明進行進一步詳細地描述。實施例I該實施例用于說明，本發(fā)明所提供太陽能電池片的具體實施方法。I、太陽電池片的制作將經過清洗、擴散、鍍膜等工序制作好的待印正面電極的硅片(市售大小156 X 156mm的多晶硅)放置在絲網(wǎng)印刷設備中，通過絲網(wǎng)印刷將正面電極圖案硅片的受光面上。通過烘干和快速燒結得到太陽電池片。整個印刷、烘干和快速燒結工藝為太陽電池行業(yè)內公知方法。正面電極所用材料為太陽電池行業(yè)內公知材料。上述正面電極圖案有如下特正面電極主柵為3根，將單個硅片平均分為6個區(qū)域；第一副柵區(qū)和第二副柵區(qū)的柵線數(shù)目比為I : 0.3 ;其中第一副柵區(qū)的柵線數(shù)目為150根；第一副柵區(qū)和第二副柵區(qū)之間的面積比為I :1. 5 ;折線由長度為8mm的相互夾角為120度的導線組成?！?、電池性能將上述得到的太陽能電池放置在1000w/m2的光照強度中，測試電池的輸出電壓、短路電流、最大功率、串聯(lián)電阻、轉化效率和填充因子。其中填充因子的計算方法為最大功率輸+ (輸出電壓X短路電流)。轉化效率的計算方法為最大功率+(1000X0. 156X0. 156)。具體測試結果如表一所示。實施例2按照實施例I的方法，將如下特征的正面電極圖案印刷到電池片表面，制作太陽電池。正面電極主柵為3根，將單個硅片平均分為6個區(qū)域；第一副柵區(qū)與第二副柵區(qū)的柵線數(shù)目比為I :0.9 ;其中第一副柵區(qū)的柵線數(shù)目為70根；第一副柵區(qū)和第二副柵區(qū)之間的面積比為I :5 ;折線由長度為3mm的相互夾角為135度的導線組成。實施例3按照實施例I的方法，將如下特征的正面電極圖案印刷到電池片表面，制作太陽電池。正面電極主柵為3根，將單個硅片平均分為6個區(qū)域；第一副柵區(qū)和第二副柵區(qū)的柵線數(shù)目比為I :0. 67 ;其中第一副柵區(qū)的柵線數(shù)目為120根。第一副柵區(qū)和第二副柵區(qū)之間的面積比為I :3 ;折線由長度為2mm的相互夾角為45度的導線組成。實施例4按照實施例I的方法，將如下特征的正面電極圖案印刷到電池片表面，制作太陽電池。正面電極主柵為3根，將單個硅片平均分為6個區(qū)域；第一副柵區(qū)和第二副柵區(qū)的柵線數(shù)目比為I :0.5 ;其中第一副柵區(qū)的柵線數(shù)目為100根。第一副柵區(qū)和第二副柵區(qū)之間的面積比為I :2 ;折線由長度為2. 22mm的相互夾角為45度的導線組成。對比例I該對比例用于說明專利CN200910060836的實施方法。按照實施例I的方法，將如下特征的正面電極圖案印刷到電池片表面，制作太陽電池。其中不同的是采用專利CN200910060836提出的柵線設計制作電池。對比例2該對比例用于說明專利CN201020273106的實施方法。按照實施例I的方法，將如下特征的正面電極圖案印刷到電池片表面，制作太陽電池。其中不同的是采用專利CN201020273106提出的柵線設計制作電池。表一太陽電池性能測試結果
權利要求1.一種太陽能電池片，所述太陽能電池片表面刻有至少一根主柵，每一根主柵的兩側均刻有第一副柵區(qū)和第二副柵區(qū)，所述第一副柵區(qū)和第二副柵區(qū)均由若干相互平行且垂直于主柵的副柵線組成，所述第一副柵區(qū)的副柵線密度大于第二副柵區(qū)的副柵線密度；其特征在于 所述第一副柵區(qū)和第二副柵區(qū)通過一折線連接在一起，所述第一副柵區(qū)的副柵線一端與主柵相連接，另一端與折線相連；所述第二副柵區(qū)的副柵線靠近折線的一端與折線遠離主柵一側的頂點一一對應連接。
2.如權利要求I所述的太陽能電池片，其特征在于，所述折線遠離主柵一側的頂點在與主柵平行的一條直線上。
3.如權利要求I所述的太陽能電池片，其特征在于，所述折線由若干長度為2 10_的導線組成。
4.如權利要求I所述的太陽能電池片，其特征在于，所述第一副柵區(qū)和第二副柵區(qū)的副柵線數(shù)目比為1:0. 95^0. 25。
5.如權利要求4所述的太陽能電池片，其特征在于，所述第一副柵區(qū)的副柵線數(shù)目為70 150根。
6.如權利要求4或5所述的太陽能電池片，其特征在于，所述第一副柵區(qū)和第二副柵區(qū)的面積比為1:0. 8 5。
專利摘要本實用新型提供了一種太陽能電池片，其表面刻有至少一根主柵，主柵的兩側均刻有第一副柵區(qū)和第二副柵區(qū)，所述第一副柵區(qū)和第二副柵區(qū)均由若干相互平行且垂直于主柵的副柵線組成，第一副柵區(qū)的副柵線密度大于第二副柵區(qū)的副柵線密度；其中，第一副柵區(qū)和第二副柵區(qū)通過一折線連接在一起，第一副柵區(qū)的副柵線一端與主柵相連接，另一端與折線相連，第二副柵區(qū)的副柵線靠近折線的一端與折線遠離主柵一側的頂點一一對應連接。使用本實用新型提供的太陽能電池片，能夠在降低電阻的前提下，盡量提高副柵線的長度，進而提高副柵線收集電流的能力，使得電池效率得到較大的提高。
文檔編號H01L31/0224GK202678325SQ20122026221
公開日2013年1月16日 申請日期2012年6月6日 優(yōu)先權日2012年6月6日
發(fā)明者姜俊剛, 孫玉星, 王勝亞, 胡宇寧, 滕美玲 申請人:比亞迪股份有限公司